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1、一、自然界的能源,1、能源的分类,按能否从 自然界直接 获取划分,一次能源,二次能源,可从自然界 直接获取的能源,不能从自然界直接 获取，必须经过消耗 一次能源才能获得 的能源,煤、石油、天然气、 太阳能、风能、 水能、地热能、 核能、潮汐能等,电能、酒精等,一、自然界的能源,1、能源的分类,按能否再生划分,可再生能源,不可再生能源,可长期提供 或可再生的能源,一旦消耗就很难 再生的能源,太阳能、风能、水能 地热能、潮汐能 动物、植物等,煤、石油、天然气 铀等化石或 矿物能源,一、自然界的能源,1、能源的分类,按是否环保划分,清洁型能源,污染型能源,对环境无污染 或污染很小的能源,对环境污染
2、较大的能源,太阳能、风能、水能 地热能、潮汐能 核能等,煤、石油、天然气 植物秸杆等,1945年8月6日名为“小男孩”的原子弹。这个“小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为平地。,我国第一颗原子弹爆炸时的情景,我国第一颗氢弹爆炸时的情景,1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸成功。你知道原子弹为什么会突然放出那么大的能量的呢？随后，1967年6月17日上午8时20分，我国西部地区新疆罗布泊上空，我国第一颗氢弹爆炸试验获得完全的成功，氢弹和原子弹的原理相同吗？,原子核 （正）,核外电子 （负）,质子 （正）,中子 （不带电）,复习提问,1、原子核是由
3、什么组成？,是由质子和中子组成的,原子核发生变化时，能量有什么变化呢？,一、核能：在原子核发生变化时放出的能量.,二、获得核能的两条途径是：,（1）重核的裂变,（2）轻核的聚变,对链式反应不加控制原子弹 控制链式反应速度核反应堆,不加控制氢弹 可控实验装置中国环流器1号,裂变,科学家们发现用中子轰击铀235时，铀核会分裂成大小差不多的两部分，这种现象叫做裂变,1kg铀中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量大约相当于2500t的标准煤完全燃烧所放出能量.,裂变：,用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核，典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。,1946-1948年我国物理学家钱三强夫妇从实验
4、中观察到铀核的3分裂和4分裂现象。,用中子轰击铀核,铀核发生裂变，放出能量. 铀核分裂的同时放出23个中子，又可以轰击其它铀核，使它们也发生裂变.于是裂变反应便会链锁式地自行持续下去.这种现象叫做链式反应.,链式反应,应用1：原子弹就是根据裂变链式反应制成的.,原子弹：,链式反应如果不加控制大量原子核就会在极短时间里发生裂变，释放出极大的能量，进而产生毁灭性的破坏力。,原子弹 原子弹又名核弹、裂变弹。其形状同普通的重磅炸弹差不多，而构造却完全不同。其主要由核装料（核燃料）、引爆装置、中子反应层、中子源和弹壳组成，核燃料是分成小块的高浓度裂变物质。原子弹先用高效炸药，将两块或多块处于临界状态的高
5、浓度核燃料，在极短的时间内从两面或四面八方压缩到一起，达到瞬发的高度超临界状态。原子弹里没有慢化剂，那里每一代中子的寿命可以短到一亿分之一秒内，传种接代的速度非常快，从而可以在核燃料来不及分散的百万分之一秒内，使大量的原子核裂变，释放出巨大能量，达到爆炸的目的。,原子弹爆炸时产生的蘑菇云,应用2：,核电站：,是利用可控链式反应释放出能量发电。,核心设备是核反应堆。,核能的和平利用核电站,如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行，释放的核能就可有效地利用。,核电站工作流程原理2,核能的和平利用核电站,思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？,核能内能机械能电能,核反应堆核裂变产生的大量的
6、核能使水汽化变成水蒸气，水蒸气带动汽轮机工作，汽轮机推动发电机发电，实现了核能向电能的转化。,核能的和平利用核电站,1、能量转化：,核能,内能,机械能,电能,2、我国第一座自行设计建造的核电站：,秦山核电站,3、存在的问题：,放射性污染,核能的和平利用核电站,秦山核电站,秦山核电站,我国和世界核电使用概况：,秦山核电站,大亚湾核电站,1994年底，全世界核电站的发电量已经占总发电量的17%。我国十分重视核能的利用，目前，秦山核电站和大亚湾核电站已经运行发电，几座新的核电站正在建设之中。,原子弹的威慑力导致人们对核电站的恐惧！,核电站实施纵深防御、多重保护、多样性的设计原则，确保核安全。以秦山核
7、电站为例，它有三道屏障，用于防止放射性物质的外泄。,原子弹的威慑力导致人们对核电站的恐惧！,第一道屏障是锆-4合金的燃料包壳，它把核燃料及其裂变产物封闭起来。,原子弹的威慑力导致人们对核电站的恐惧！,第二道屏障是壁后为175毫米钢板制成的反应堆压力容器以及相应的管道设施，它把反应堆冷却剂包容在里面，防止有放射性的反应堆冷却剂外泄。,原子弹的威慑力导致人们对核电站的恐惧！,第三道屏障是反应堆安全壳，它是高72.5米、外径38米、厚1米的钢筋混凝土制成的圆柱形建筑，内衬6毫米的钢板。安全壳既能抵御外部破坏。,放射线,射线：带两个单位正电荷（氦核）,射线：带一个单位负电荷（电子）,射线：不带电（中子
8、）,大剂量放射线对人畜会造成很大的伤害；但是，如果用较小的剂量，并谨慎地加以控制，射线也可以为人类做许多事。,放射性物质的标志,聚变,科学家们发现，某些质量较小的原子核结合成质量较大的原子核时，也能释放出核能，这种现象叫做核聚变，简称聚变.,聚变是获得大量核能的另一重要途径,聚变又叫热核反应,一个氘核由一个质子和一个中子组成，一个氚核由一个质子和二个中子组成，它们发生聚变反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核时，要放出一个中子，并释放出核能. 一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比等量的铀核裂变时放出的能量大几倍. 聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生，因此聚变又叫热核反应.,氢弹利用轻核聚变现象制成的,氢 弹根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。,氢弹爆炸产生的蘑菇云,自然界中的热核反应,自然界中，太阳内部的温度高达1千万摄氏度以上，在那里就进行着大规模的聚变反应.太阳辐射出的光和热，正是由聚变反应释放的核能转化而来的.可以说，地球上的人类每天都享用着聚变释放出的能量.,
