《重核裂变与轻核聚变》参考课件.ppt
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1、重核裂变和轻核聚变,复习:,1、完成下列的核反应方程式:,2、核反应遵循的基本规律:,质量数和电荷数都守恒,3、核反应的能量来源分析:,爱因斯坦的相对论指出,物体的能量荷质量之间存在着密切的联系.,4、质量亏损:组成核的核子总质量和 原子核的质量之差m,5、质能方程:Em c2 E m c2,一.利用核能的途径,要质量有亏损,是利用核能的先决条件。,核反应前物质的核子数和反应后的核子数有什么关系?,相等,要实现“反应后的质量反应前的质量”,如果我们引进“核子平均质量”,则核反应前核子平均质量和反应后的核子平均质量有什么关系?,较大,科学家们经过定量研究,发现组成各种元素的核子平均质量不尽相同,
2、而且已经得出各种元素的核子平均质量曲线,针对这个曲线观察一下,并总结:a、谁的平均质量最小?b、怎样才能获得质量亏损的核反应?c、哪一类核反应的质亏损比较“快”?,a、Fe的平均质量最小;b、重核裂变;c、轻核聚变。,结论:,利用核能的两大途径:轻核聚变和重核裂变,重核裂变,重核俘获一个中子后分裂为几个中等质量的核的反应过程.在裂变的同时要放出几个中子和大量的核能。,二.重核裂变,-以铀核的裂变为例,(1)一种典型的铀核裂变,裂变产物不是唯一确定的,有时还会发生三分裂和四分裂。我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇1946年在巴黎首次发现了铀的三分裂和四分裂。但是,铀的的三分裂和四分裂概率是相当小的.
3、,介绍,m=(mu+mn)(mBa+mKr+3mn)=0.35781027kg,计算“质量亏损”:,E=mC2=201MeV,1kg铀完全裂变,释放的核能为:,对应常规能源:合2.51106kg(即2510吨)煤炭燃烧,(2)链式反应:,铀核裂变时放出几个中子,再引起其他铀核裂变而使裂变反应不断进行下去称为链式反应。,链式反应的示意图:,(3)重核裂变的应用,核电站,核心设施:核反应堆 浓缩铀制成的铀棒,减速剂:,石墨、重水或普通水,用于减小中子的速度,控制棒:镉,用于 吸收中子,控制核反应的快慢。,原子弹:,不可控的核反应,原子弹爆炸时的蘑菇云,“小男孩”(前)和“胖子”,三、轻核聚变,某些
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