《四川省宜宾市一中高中物理 第三章 原子核 3.5 核裂变》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四川省宜宾市一中高中物理 第三章 原子核 3.5 核裂变（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、重核的裂变 核反应核反应 电子 原 子 核 在核物理学中在核物理学中 ，原子核在其他粒，原子核在其他粒 子的轰击下产生新子的轰击下产生新 原子核的过程，称原子核的过程，称 为核反应为核反应 研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的 增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核 子的平均质量与原子序数有如图的关系：子的平均质量与原子序数有如图的关系： 核子的平均质量是：核子的平均质量是： 原子核的质量 核子数 核子平均质量 核子的平均质量与原子序数之间的关系核子的平均质量与原子序数之间的关系 物理学中把重核分裂成
2、质量较小的核，释放核物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核 能的反应叫做能的反应叫做裂变裂变把轻核结合成质量较大的核，把轻核结合成质量较大的核， 释放出核能的反映叫做释放出核能的反映叫做聚变聚变 一、裂变一、裂变 聚变 裂变 19391939年年1212月，德国物理学家哈恩和他的助手月，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，铀核发生斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生 了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典 型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子， 其核反应方程是：其核反应
3、方程是： 铀核的裂变铀核的裂变 + 裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂裂变中释放出巨大的能量，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：变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损： 释放出的能量为释放出的能量为 19391939年年1212月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特月，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，铀核发生了裂拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂 变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的 反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核 反应方程是
4、：反应方程是： 铀核的裂变铀核的裂变 + 裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂裂变中释放出巨大的能量，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：变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损： 释放出的能量为释放出的能量为 1g铀全部裂变，它放出的能量超过2t优 质煤完全燃烧时释放的能量 用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又 引起了其他铀核的裂变，也就是引起了其他铀核的裂变，也就是链式反应链式反应 链式反应链式反应 由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一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
5、变的链式反应代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应 链式反应链式反应 使裂变物资能够发生链式反应的最小体积叫使裂变物资能够发生链式反应的最小体积叫 做它的做它的临界体积临界体积，相应的质量叫做，相应的质量叫做临界质量临界质量。 原子弹原子弹 “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：“
6、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” 原子弹原子弹 美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁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状云伤在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云 团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达1212英英 里多广岛市区里多广岛市区80%80%的建筑化为灰烬，的建筑化为灰烬，6400064000人丧人丧 生，生，7200072000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的人受伤，伤亡总人数占全市总人口的 53%53%长崎市长崎市60%60%的建筑物被摧毁，伤
7、亡的建筑物被摧毁，伤亡8600086000人人 ，占全市，占全市37% 37% 原子弹原子弹 原子弹原子弹 在山田须磨子（一位当年的爆炸目击 者）的一幅画：在遥远的广岛上空， 原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽的光 芒 广岛红十字医院里，一个严重 烧伤的学生仰面躺在一张草席 上。他的五官几乎全被原子弹 爆炸产生的热浪抹掉了。四天 后他死了。 倒塌的钢架结构建筑物 核防护核防护 （）核爆炸瞬时效应防护。 对核袭击的防护大致可分为两大类。 利用工事进行掩蔽 在开阔地面上的人员，当发现核爆闪光时，立即背 向爆心卧倒，可减轻伤害。 （）放射性沾染防护。 避开在沾染区或高照射量率的地区行动 人员通过沾染区时尽
8、量乘坐车辆，在沾染区作业时要尽 量缩短时间 及时穿戴个人防护器材，防止人体受沾染 进入沾染区执行任务的人员，可服用抗辐射药，以减少 放射性物质在人体内的存留 原子弹原子弹 中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图 解决能源危机根本途径解决能源危机根本途径核能核能 可开发的可开发的核裂变核裂变燃料资源可使用上燃料资源可使用上千年。千年。 核聚核聚变变资源可使用几亿年。资源可使用几亿年。 二、核电站二、核电站 水泥防护层水泥防护层 控制棒控制棒镉棒镉棒 燃料棒燃料棒铀棒铀棒 减速剂减速剂 链式反应的应用链式反应的应用 核电站慢中子反应堆核电站慢中子反应堆 二、核电站二、核电站 核能核能-解决能源危机的根本途径解决能源危机的根本途径 核发电量占总发电比例最多的核发电量占总发电比例最多的1010个国家是：个国家是： 法国法国 75%75% 立陶宛立陶宛 73.1%73.1% 比利时比利时 57.7%57.7% 保加利亚保加利亚 47.1%47.1% 斯洛伐克斯洛伐克 47%47% 瑞典瑞典 46.8%46.8% 乌克兰乌克兰 43.8%43.8% 韩国韩国 42.8%42.8% 匈牙利匈牙利 38.3%38.3% 亚美尼亚亚美尼亚 36.4%36.4% 世界核能发电占全部电量1/4 核电站核电站秦山核电站秦山核电站
