高中物理3.53.6核裂变核聚变课件(教科版选修35)讲解.pptVIP

课堂要点小结 核裂变 核聚变 核裂变 定义及发现 链式反应的条件 V≥V临 足够的慢中子 应用 原子弹 核电站 核聚变 定义 聚变发生的条件 受控热核反应 优点 可控方案 返回 自我检测区 1 2 3 4 1 2 3 4 1.关于重核的裂变，下列说法正确的是(　　) A.核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B.中子从铀块中通过时，一定发生链式反应 C.重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损， 所以核子数减少 D.由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均 质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量 亏损，放出核能 1 2 3 4 解析　根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程.因而其释放的能量是远大于其俘获中子时吸收的能量的. 链式反应是有条件的，即铀块的体积必须不小于其临界体积. 如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子核，则链式反应就不会发生. 1 2 3 4 在裂变反应中核子数是不会减少的，如 U裂变为 Sr和 Xe的核反应，其核反应方程为： 其中各粒子质量分别为 mU＝235.043 9 u，mn＝1.008 67 u mSr＝89.907 7 u，mXe＝135.907 2 u 质量亏损为Δm＝(mU＋mn)－(mSr＋mXe＋10mn)＝0.151 0 u 1 2 3 4 可见铀裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的，核子数是不会减少的，因此选项A、B、C错误. 重核裂变为中等质量的原子核时，由于平均质量减小，还会再发生质量亏损，从而释放出核能. 综上所述，选项D正确. 答案　D 1 2 3 4 2.下列关于聚变的说法中，正确的是(　　) A.要使聚变产生，必须克服库仑斥力做功 B.轻核聚变需要几百万开尔文的高温，因此聚变又叫做 热核反应 C.原子弹爆炸能产生几百万开尔文的高温，所以氢弹利 用原子弹引发热核反应 D.太阳和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应，在 地球内部也可以自发地进行 1 2 3 4 解析　轻核聚变时，要使轻核之间距离达到10－15 m，所以必须克服库仑斥力做功，A正确； 原子核必须有足够的动能，才能使它们接近到核力能发生作用的范围，实验证实，原子核必须处在几百万开尔文下才有这样的能量，这样高的温度通过利用原子弹爆炸获得，故B、C正确； 1 2 3 4 在太阳和其他恒星内部都存在着热核反应，但在地球上不会自发地进行，D错误. 答案　ABC 1 2 3 4 3.一个铀235原子俘获一个中子后，裂变为氙139和锶94，同时放出三个中子，写出核反应方程并计算一个铀核裂变时释放的核能.已知mU＝235.043 94 u，mXe＝138.918 44 u，mSr＝93.915 47 u，mn＝1.008 665 u，1 u相当于931.5 MeV. 1 2 3 4 解析　核反应方程为 反应中的质量亏损为 Δm＝(mU＋mn)－(mXe＋mSr＋3mn) ＝(235.043 94＋1.008 665) u－(138.918 44＋93.915 47＋3×1.008 665) u＝0.192 7 u 所以，一个铀核裂变释放的核能为 ΔE＝0.192 7×931.5 MeV≈179.5 MeV 答案　 　 179.5 MeV 1 2 3 4 4.一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量mH＝1.007 3 u，中子质量mn＝1.008 7 u，氚核质量m＝3.018 0 u. (1)写出聚变方程； 解析　聚变方程 . 答案　 1 2 3 4 (2)求释放出的核能； 解析　质量亏损Δm＝mH＋2mn－m＝(1.007 3＋2×1.008 7－3.018 0) u＝0.006 7 u， 释放的核能ΔE＝0.006 7×931.5 MeV＝6.24 MeV 答案　6.24 MeV 1 2 3 4 (3)求平均每个核子释放的能量. 解析　平均每个核子放出的能量为 MeV＝2.08 MeV 答案　2.08 MeV 知 识 储 备 区 学 习 探 究 区 自 我 检 测 区 第三章 原子核 3.5-3.6 核裂变 核聚变 1.知道重核的裂变反应和链式反应发生的条件. 2.了解核反应堆的工作原理及常见核反应堆类型. 3.知道热核反应，了解受控核聚变反应研究的发展. 学习目标定位 学习探究区 一、重核裂变 二、裂变过程中核能的分析与计算 三、核聚变发生的条件及特点 一、重核裂变 问题设计 (1)铀核裂变是如何发生的？