《核反应核能》PPT课件.ppt
第三节核反应核能,一、原子核的组成1原子核由_和_组成，两者统称为核子,质子,中子,2原子核常用X表示，X为元素符号，上角标A表示核的质量数，下角标Z表示核的_(原子序数)3同位素是具有相同的_而_不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置,电荷数,质子数,中子数,二、天然放射现象1天然放射现象：某些元素自发放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称放射性元素2三种射线的本质：射线是_，射线是_，射线是_,氦核,电子,光子,三、原子核的衰变1衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变成_的变化可分为_、_，并伴随着射线放出2半衰期：放射性元素的原子核有_发生衰变所需要的时间,新核,衰变,衰变,半数,四、核能1核反应规律：在核反应中，_守恒，_守恒2核力(1)概念：组成原子核的_之间存在的作用力,电荷数,质量数,核子,(2)核力特点核力是_(强力)的一种表现，在它的作用范围内，核力比库仑力大得多核力是_力，作用范围在1.51015 m之内每个核子只跟_的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性,强相互作用,短程,相邻,3质量亏损(1)爱因斯坦质能方程：_.(2)质量亏损：原子核的质量_组成它的核子的质量之和的现象,Emc2,小于,质量较小,(3)链式反应：由重核裂变产生中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫做核裂变的链式反应(4)链式反应的条件：要有足够浓度的235U；铀块体积需_临界体积，或铀块质量_临界质量,大于,大于,2轻核聚变(1)定义：两个轻核结合成_的核，这样的核反应叫聚变(2)聚变发生的条件：使物体达到几百万度的高温,较重,一、三种射线的比较1三种射线,即时应用1(2011高考浙江卷)关于天然放射现象，下列说法正确的是()A射线是由氦原子核衰变产生B射线是由原子核外电子电离产生C射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D通过化学反应不能改变物质的放射性,解析：选D.射线是氦核流，A错；射线是原子核内的一个中子变成一个质子而放出的，B错；射线是原子核受激发而产生的，C错；物质的放射性和半衰期与温度以及化合状态等无关，由核本身的性质决定，故D项正确,二、原子核的衰变1原子核衰变规律,(2)确定衰变次数，因为衰变对质量无影响，先由质量数的改变确定衰变的次数，然后再根据衰变规律确定衰变的次数.,(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关,特别提醒：(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少数原子核，无半衰期可言.(2)原子核衰变时质量数守恒，核反应过程前、后质量发生变化(质量亏损)而释放出核能.,即时应用,三、核反应的四种类型,特别提醒：(1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接.(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程.),即时应用3(2010高考广东卷)关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有(),解析：选AC.衰变是放射出氦核的天然放射现象，A正确；衰变是放射出电子的天然放射现象，而B项是发现质子的原子核人工转变，故B错；C项是轻核的聚变，D项是衰变现象，故C对D错,四、核能的产生和计算1获得核能的途径(1)重核裂变：某些重核分裂成中等质量的核的反应过程，同时释放大量的核能要使铀235发生链式反应以持续地输出能量，铀块的体积应大于它的临界体积,2核能的计算方法(1)根据爱因斯坦质能方程列式计算：即Emc2(m的单位：kg)(2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏能量，则Em931.5 MeV(m的单位：u,1 u1.66061027 kg),(3)核反应遵守动量守恒和能量守恒定律，因此我们可以结合动量和能量守恒定律来计算核能,特别提醒：(1)质量数与质量是两个不同的概念.核反应中质量数、电荷数都守恒，但核反应中依然有质量亏损.(2)爱因斯坦的质能方程反映了原子核质量亏损和释放出核能这两种现象之间的联系，并不表示质量和能量之间的转变关系(即：核反应中的质量亏损，并不是这部分质,量消失或质量转化为能量).质量亏损也不是核子个数的减少，核反应中核子的个数是不变的.(3)质量亏损并不否定质量守恒定律.,即时应用4(2010高考北京卷)太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少太阳每秒钟辐射出的能量约为41026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近(),A1036 kg B1018 kgC1013 kg D109 kg,图1531,(1)_是发现中子的核反应方程，_是研究原子弹的基本核反应方程，_是研究氢弹的基本核反应方程(2)求B项中X的质量数和中子数(3)判断以上五个核反应的反应类型,【思路点拨】根据核反应方程遵循的基本规律，正确书写方程，还要注意衰变、人工转变、裂变、聚变的区别,【解析】(1)E是查德威克发现中子的核反应方程，A是氢弹，B是原子弹的核反应方程(2)由电荷数守恒和质量数守恒可以判定X质量数为144，电荷数为56，所以中子数为：1445688.,(3)衰变是原子核自发地放出粒子或粒子的反应，C是衰变，D是衰变，E是人工控制的原子核的变化，属人工转变，裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的反应，B是裂变，聚变是几个轻核结合成较大质量的核的反应，A是聚变,【答案】(1)EBA(2)14488(3)见解析,假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是2.0136 u，中子的质量是1.0087 u，氦核同位素的质量是3.0150 u.聚变的核反应方程式是_，在聚变核反应中释放出的能量为_MeV(保留两位有效数字),(1)写出衰变方程；(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能,解题样板规范步骤，该得的分一分不丢！,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,
