第5-6节裂变和聚变.ppt-南海西樵高级中学.ppt

搜集整理 第五节 裂变和核能的利用 西樵高级中学 方红德 学习内容 1、知道核裂变和聚变的概念，知道裂变和 聚变都能放出巨大的能量 2、知道什么是链式反应 3、知道什么是核反应堆 4、了解核电站的工作原理，知道核能应用 的实例 一、预习反馈 把重核分裂成两个较轻的核时，释放出核能的反应叫做核裂变． 思考:为什么轻核聚变和重核裂变都会放出能量？ 裂变 + 聚变 + 把两个轻核聚合成较重的核时，释放出核能的反应 叫做核聚变． 核裂变： 核聚变： 二、核裂变和核聚变 1、常见的一个裂变方程是： 3×1.0087 ?m= (138.917+93.9154+3×1.0087)u- (235.0439+1.0087)u 聚变前后的质量亏损是: ?E= ?mc2=0.1933u×931Mev=179.9623Mev 释放的能量是: 三、为什么重核裂变和轻核聚变都会放出能量？ =-0.1933u0 裂变后质量 裂变前质量 2、常见的一个聚变方程是： 聚变前后的质量亏损是: ?m=(4.002+1.0087)u-(2.014+3.0160)u=-0.0193u|0 ?E= ?mc2=0.0193×931Mev=17.9683Mev 释放的能量是: 聚变后质量 裂变前质量 平均给合能 核子的平均给合能随质量数的变化 3、平均给合能 裂变方程： 1、铀核的裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变 2、链式反应：一般来说，一个铀核裂变要放出2~3个中。这些中子又会引起新的裂变、使裂变不断持续下去，从而释放出巨大的能量 1）大于临界体积（能够发生链式反应的最小体积） 。 四、核裂变----链式反应 3、链式反应的条件： 2）最好要用纯铀235 多米诺骨牌 4、链式反应动画模拟 多米诺骨牌 5、链式反应的应用——原子弹 1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000t优质煤完全燃烧时释放的能量． 美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤．在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英里多．广岛市区80%的建筑化为灰烬，64000人丧生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的53%．长崎市60%的建筑物被摧毁，伤亡共86000人，占全市37% ． （１）核爆炸瞬时效应防护。 对核袭击的防护大致可分为两大类。 利用工事进行掩蔽 在开阔地面上的人员，当发现核爆闪光时，立即背向爆心卧倒，可减轻伤害。 （２）放射性沾染防护。 避开在沾染区或高照射量率的地区行动 人员通过沾染区时尽量乘坐车辆，在沾染区作业时要尽量缩短时间 及时穿戴个人防护器材，防止人体受沾染 进入沾染区执行任务的人员，可服用抗辐射药，以减少放射性物质在人体内的存留 六、核防护 1、核反应堆是人工控制链式反应的装置 水 泥 防 护 层 控制棒—镉棒 燃料棒—铀棒 减速剂－石墨 核反应堆结构： ①燃料棒：浓缩铀235 ②控制棒：能吸收慢中 子，控制反应速度 （镉棒） ③减速剂：使快中子减 速为慢中子（石墨、 重水） ④水泥防护墙 七、可控链式反应----核反应堆—核电站 2、核电站主要由哪几个部分组成？其核反应与原子弹爆炸的核反应有何不同？ 核反应堆 热交换器 蒸汽轮机 发电机 冷凝器 水泥层 发电机 核反应堆 蒸汽轮机 热交换器 冷凝器 台湾教师独立研发小型核反应堆 /a001167.htm 　　利用反应堆工作时释放的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站。 大亚湾核电站 秦山核电站 3、核电站与核能利用 　　利用反应堆工作时释放的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站。 阳江核电站 台山核电站 4、核电站的优点与不足： 1) 核电是高效能源，消耗资源少 核能比化学能大得多，所以核电站所消耗的核燃料比同样功率的火电厂所消耗的化石燃料要少得多。例如，一座百万千瓦级的煤电厂每年要消耗约300万吨原煤，而一座同样功率的核电站每年仅需补充约30吨核燃料，后者仅为前者的十万分之一。 2) 核电站的清洁能源，环境影响小  煤燃料的燃烧排放大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和飘尘，造成全球气温升高，酸雨频降并破坏臭氧层，对人类和环境造成极大威胁和损害。核电站不会造成这种环境污染，因为它不使用化石燃料。 核电站的不足： ①核废料比较难以处理 ②万一泄露，后果不堪设想，核辐射短期内很难消除。 3) 核电是安全能源，发生事故的可能性小 ? 核电是世界上最安全的行业之一。全世界50年来500多座核电反应堆在其总共1万2千多堆年的运行历史中，只在上世纪七八十年代发生过两起堆芯熔化的严重事故。现在核电站的安全性能