1、高中物理选修1-2,授课教师 马少红,第三章 核能,三、放射线衰变,核反应,电子,原子核,在核物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,称为核反应,核反应,吸收能量,放出能量,有些重核分裂成中等质量的核(裂变),有些轻核结合成中等质量的核(聚变),物理学中把重核分裂成质量较小的核,释放核能的反应叫做裂变把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反映叫做聚变,1938年12月,德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现,用中子轰击铀核时,铀核发生了裂变,释放出的中子又引起了其他铀核的裂变,也就是链式反应,铀核的裂变,在上述裂变中,裂变后的总质量小于裂变前的总质量,质量亏损:,释放出的能量为
2、,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,铀核的裂变,“小玩意儿”钚装药重6.1千克,TNT当量2.2万吨,试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压,致使一座30米高的铁塔被熔化为气体,并在地面上形成一个巨大的弹坑,在半径为400米的范围内,沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状物质,半径为1600米的范围内,所有的动物全部死亡,“原子弹之父” 奥本海默在核爆观测站里感到十分震惊,他想起了印度一首古诗:“漫天奇光异彩,有如圣灵逞威,只有一千个太阳,才能与其争辉我是死神,我是世界的毁灭者”,原子弹,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
3、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86000人,占全市37% ,原子弹,原子弹,中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图,核电站,点击观看录像:秦山核电站,轻核的聚变,例如:一个氘核和一个氚核结合成一个氦核(同时放出一个中子)时,释放17.6MeV的能量,平均每个核子放出的能量在3MeV以上,比裂变反应中平均每个核子释放的能量大34倍这时的核反应方程式是:,+ 17.6MeV,轻核的聚变,如何能使轻核具有较大的动能呢?,轻核的聚变,可以将轻核加热到很高的温度,当物质达到几百万摄氏度以上的高温时,剧烈的热运动使得一部分原子核已经具有足够的动能,可以克服相互之间的库仑斥力,在碰撞时发生聚变因此,聚变反应又叫热核反应,如何能使轻核具有较大的动能呢?,1958:我国建成第一座重水型原子反应堆1964:我国第一颗原子弹试爆成功1967:我国第一颗氢弹试爆成功1969:我国首次成功地下核实验1984:我国受控热核聚变实验装置顺利启动1988:北京正负电子对撞机首次对撞成功1991:秦山核电站发电成功,历史回顾重要事件,课外作业课本P571、2、3,