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核裂变和核聚变,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Δm,5、质能方程： E＝m c2 ΔE＝ Δm 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,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.,请计算铀裂变时释放的能量,求：（1）该核反应释放的能量
（2）平均每个核子释放的能量,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．,（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。,由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应．,使裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。,发生链式反应的条件：
铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大于临界体积。,(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,某些轻核结合成质量较大的核的核反应过
程，同时放出大量的核能。,例：,1、轻核聚变的条件：,核子要距
离十分近,,加热
高温,,热核反应,几百万度高温,计算表明，这个核反应释放的能量是17.6MeV 。这个量值虽然比一个铀核裂变产生的能量（201MeV）少，但平均每个核子产生的能量,= 3.52MeV却是铀裂变（,= 0.852MeV）的约4倍。,条件、应用,使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分接近，达到10-15m的距离。
为了克服巨大的库仑力，需要使原子核有极大的动能。
一般的办法是把它们加热到很高的温度。通常需要几百万度以上的高温。,例如：氢弹是利用核聚变原理制造的大规模杀伤性武器,为了获取高热，常常使用重核裂变作为“引子”。所以，原子弹可以作为氢弹的“雷管”。,氢弹,世界第一颗氢弹——麦克,“麦克”爆炸成功,我国第一颗氢弹爆炸生成的蘑菇云,,,,四、热核反应,1.学生阅读解决——
(1)什么是热核反应
(2)太阳的能源来自热核反应
(3)什么是可控热核反应
(4)氘核,氚核的来源,2、 热核反应的优点：,（1）热核反应释放的能量比裂变大得多。,（2）反应后的废物较易处理。,（3）原料易得。,【分析】算出核反应中的质量亏损，利用爱因斯坦质能方程即可求出反应释放的核能。,解答： （1）,（2）由题给条件可求得质量亏损为：,Δm=2.0136×2－(3.0150+1.0087)=0.0035u,∴释放的核能为,ΔE=Δmc2=931.5×0.0035=3.26MeV,
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