2020_2021学年高中物理第十九章原子核6核裂变课件新人教版选修3_5202102242165.ppt

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1、6核　裂　变1.核裂变：任务驱动　原子弹具有强大的威力，可以瞬间释放出巨大的核能，那么原子弹是应用什么原理制成的？引爆时是如何实现链式反应的？提示：原子弹是利用重核裂变原理制成的，引爆前分离开的各铀块的体积均小于临界体积，引爆时，各铀块挤合在一起，总体积大于临界体积，从而瞬间发生链式反应，释放出巨大核能。课前自主学习(1)定义：重核被中子轰击_____为两个或三个质量中等的原子核并释放_____的过程。(2)铀核的裂变：用_____轰击铀核时发生的裂变，其典型的反应。(3)链式反应：由重核裂变产生的____

2、_使裂变反应一代接一代继续下去的过程。(4)链式反应的条件：裂变反应的物质必须_________发生链式反应的最小体积即_____体积，或大于等于相应的质量即_____质量。(5)能量的释放：核裂变释放的能量巨大，1kg铀235全部裂变时释放的能量相当于______t标准煤完全燃烧时释放的化学能。分裂核能中子中子大于等于临界临界28002.核电站：(1)核电站：利用核能发电，它的核心设施是_______，它主要由以下几部分组成：①燃料：_____。②慢化剂：铀235容易捕获慢中子发生反应，采用_____、_

3、____或_______作慢化剂。③控制棒：为了控制能量释放的速度，就要想办法减少中子的数目，采用在反应堆中插入镉棒的方法，利用镉_________的特性，就可以容易地控制链式反应的速度。反应堆铀棒石墨重水普通水吸收中子(2)工作原理：核燃料裂变释放能量，使反应区温度升高。(3)能量输出：利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外_________，把反应堆内的热量传输出去，用于发电。(4)核污染的处理：为避免_______对人体的伤害和___________对水源、空气和工作场所造成的放射性污染，在反应堆的外

4、面需要修建很厚的_______，用来屏蔽裂变反应放出的各种射线，核废料具有很强的_______，需要装入特制的容器中，_________。循环流动核射线放射性物质水泥层放射性深埋地下【小题快练】1.关于重核裂变的说法正确的是()A.重核裂变为两个中等质量的核时，重核的中子数要比裂变后的两个中等质量核的中子数少B.只要用中子轰击铀块，就一定能发生链式反应C.为了使裂变的链式反应容易发生，不能利用裂变时产生的中子D.裂变过程中释放能量，质量亏损【解析】选D。重核裂变为两个中等质量的核时，会产生两到三个中子，因而

5、分裂后的中子数减小，A错误；链式反应的发生是有条件的，铀块的体积必须大于其发生链式反应的临界体积，链式反应一旦发生，中子轰击铀核裂变产生的中子再次引起其他铀核的裂变，且能不断继续下去，B、C错误；重核裂变时质量发生亏损，总能量减小，减小的能量对外释放，D对。2.链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是()A.质子B.中子C.β粒子D.α粒子【解析】选B。重核裂变链式反应依靠中子不断地轰击原子核使得裂变不断进行下去，且重核裂变时伴随着中子放出，故B正确。3.核电站利用原子核链式反应放出的巨大

6、能量进行发电是核电站常用的核燃料。受一个中子轰击后裂变成和两部分，并产生_______个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要_______(选填“大于”或“小于”)它的临界体积。【解析】由质量数和电荷数守恒可知，可见产生了3个中子，链式反应的一个条件是铀燃料的体积必须大于或等于临界体积。答案：3大于课堂合作探究主题一核裂变【问题探究】1.链式反应是怎样发生的？铀235裂变需要满足什么样的条件？提示：铀235在中子的轰击下裂变并释放出巨大能量，同时平均每次放出2～3个中子，如果这些中子继续轰击铀核，使之裂

7、变，就会产生更多的中子，这样不断继续下去，中子不断增加，裂变反应不断加强，就形成了链式反应。铀235裂变需要满足(1)要有足够浓度的铀235；(2)要有足够数量的慢中子；(3)铀块的体积要大于临界体积。2.是不是所有的核裂变都能放出核能？提示：不是。只有核子平均质量减小的核反应才能放出核能。3.核裂变时为什么会有能量释放？如何计算核裂变时释放的能量？提示：因为重核的比结合能比中等质量核的比结合能小，所以重核分裂成中等质量的原子核时能释放出较大的能量；核能的释放可以根据核裂变前后的质量亏损，由质能方程求出。【

8、探究总结】1.铀核的裂变：(1)核子受激发：当中子进入铀235后，便形成了处于激发状态的复核，复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形式。(2)核子分裂：核子间的距离增大，因而核力迅速减弱，使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块，同时放出2～3个中子，这些中子又引起其他铀核裂变，这样，裂变就会不断进行下去，释放出越来越多的核能。(3)核能的释放：由于重核的核子的平均质量大于中等质量原子核的核子的平均质量，