第八章 核能及其风险利弊.pptVIP

2.射线(1)α射线:穿透力较小，在空气中易被吸收，外照射对人的伤害不大，但其电离能力强，进入人体后会因内照射造成较大的伤害(2)β射线:是带负电的粒子，穿透能力较强；(3)γ射线:是波长很短的电磁波，穿透能力极强对人的危害最大。第61页，共87页，星期日，2025年，2月5日2.核裂变链式反应中子诱发U-235裂变形成链式反应链反应的过程“链收敛”幸存中子数平均不到1“链发散”幸存中子数平均大于1第29页，共87页，星期日，2025年，2月5日3.临界质量为什么金属铀在一般情况下不会发生链式裂变反应而自发爆炸?天然铀块质量小且可裂变的U-235只有0.711%,99%以上均为不能发生连续裂变的U-238.在有中子反射层时,U-235的临界质量为10kg.第30页，共87页，星期日，2025年，2月5日4.原子弹让裂变反应所释放的能量不断积聚，则可以在瞬间酿成巨大的爆炸，这就是制造原子弹的基本原理。原子弹的基本构造第31页，共87页，星期日，2025年，2月5日核弹爆炸过程示意图0秒爆炸11秒振波37秒对流风110秒蘑菇云第32页，共87页，星期日，2025年，2月5日5.核电站基本工作原理：控制幸存中子数恰好为1,使核裂变链式反应在一定程度上连续进行，反应产生的能量加热反应堆核心的水，产生蒸汽推动发电机工作。第33页，共87页，星期日，2025年，2月5日反应堆的结构：控制棒中子反射层核反应堆冷却剂壳体轻水型重水型石墨型减速剂压缩的铀天然的铀核燃料第34页，共87页，星期日，2025年，2月5日控制棒:控制链反应,用中子吸收截面大但本身又不发生裂变的B,Cd,Hf等制成;第35页，共87页，星期日，2025年，2月5日中子反射层:阻止中子逃到堆外，一般用石墨或铍做成；第36页，共87页，星期日，2025年，2月5日慢中子引发链式反应慢中子引发的链式反应过程第37页，共87页，星期日，2025年，2月5日轻水堆核电站沸水反应堆核电站示意图压水反应堆核电站示意图第38页，共87页，星期日，2025年，2月5日增殖反应堆在可裂变的U-235燃料外面放一层不裂变的物质U-238和Th-232，里面的U-235作为中子源，U-235产生的中子使U-238和Th-232发生链反应，分别转变为可裂变的PU-239和U-233,将U-238增殖成PU-239。第39页，共87页，星期日，2025年，2月5日核电站的冷却设备裂变核电站的发电效率约为30～33%，大约67%的热能的废热形式出现。核电站的冷却塔第40页，共87页，星期日，2025年，2月5日(三)核聚变、氢弹与

聚变电站1.定义：由2个或多个轻原子核聚合成一个较重的原子核的过程为核聚变。2.太阳中的氢核聚变：聚变反应示意图第41页，共87页，星期日，2025年，2月5日3.核聚变的条件：需要高能量以克服两个带正电核之间的巨大排斥力。4.氢弹的制造原理:利用一个小的原子弹作为引爆装置，产生瞬间的高温引发上述聚变反应发生强烈爆炸。不控制的聚变反应是氢弹的基础。第42页，共87页，星期日，2025年，2月5日5.聚变电站:燃料为氘，氚受控核聚变反应点火的条件：1）高温2）等离子体的约束3）耐高温容器第43页，共87页，星期日，2025年，2月5日核聚变的优点：(1)释放能量巨大(2)无放射性污染，无难于处理的废料(3)原料丰富。第44页，共87页，星期日，2025年，2月5日二、放射量及其单位1.放射性活度：贝可勒尔（Bq）1Bq=1s居里（Ci）1Ci=3.7×10-110Bq2.照射量与照射量率：照射量：库仑每千克空气（C/kg）伦琴（R)1R=2.58×10C/kg照射量率：C/kg﹒sR/s-4第45页，共87页，星期日，2025年，2月5日3.吸收剂量与吸收剂量率：吸收剂量：焦尔每千克（J/kg）戈瑞（Gy）1Gy=1J/kg拉德（Rad）