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1、核的裂变核聚变粒子和宇宙导纲编写人：李长有 审核人：鲁江涛 使用时间：2018.01.18【学习目标】1. 知道什么是裂变、什么是聚变，了解裂变和聚变的特点 2知道链式反应，并能计算裂变释放的核能3会写出聚变反应方程并能计算聚变释放的核能4了解基本粒子、夸克模型及宇宙的演化【重点难点】：裂变、聚变释放的核能的计算 【易错问题】：对聚变比裂变反应释放的能量的大的说法认识不清【自主学习】一、核裂变 1定义：重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应2链式反应：当一个引起一个铀核裂变后，裂变中放出的中子再引起其他铀核裂变，且能不断继续下去，这种反应叫核裂变的链式反应.典型反应方程：235 U+in-i
2、44Ba+89 Kr + 3in.920563603.链式反应的条件：发生裂变物质的体积大于等于或裂变物质的质量大于等于临界质量.二、核电站1. 工作原理 现以压水式反应堆核电站为例，讨论电站的工作原理，压水式反应堆核电站包括：压水堆本体，由蒸汽发生器、 称压器、主泵构成的一回路系统，二回路系统，汽轮发电机组以及为支持系统正常运行并保证反应堆安全而设 置的辅助系统，回路系统是蒸汽供应系统，将反应堆释放的内能，由冷却剂带到蒸汽发生器中，产生蒸汽；二 回路系统是蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的系统，与常规火电厂汽轮发电系统基本相同.2. 核燃料：目前核电站反应堆以为燃料.3. 是核电站的心脏，它是一
3、种用人工控制链式反应的装置，可以使核能较平缓地释放出来，裂变反应堆的结构和工作原理。三、核聚变1. 定义：轻核结合成质量的核的反应.轻核聚变反应必须在下进行，因此又叫热核反应.2氢弹爆炸的核反应方程：2H+3H-4He +_.3.在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变能释放更 _的能量.热核反应一旦发生，就不再需要外 界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去.4太阳内部和许多恒星内部，温度高达107K以上，其反应就是反应的实例.四、受控热核反应 聚变与裂变相比有很多优点，第一，轻核聚变产能效率高；第二，地球上聚变燃料的储量丰富；第三，轻核聚 变更为安全、清洁.五、粒子和宇宙1.“基
4、本粒子”不基本在19世纪末，人们认为光子、 、 和是组成物质的不可再分的最基本的粒子， 20世纪后半期，科学家发现质子、中子也有着自己的复杂结构，于是基本粒子不再“基本”.2. 发现新粒子(1) 新粒子：1932年发现正电子，1937年发现p子，1947年发现K介子和n介子；以后又发现了质量比质子大的叫做.(2) 反粒子：实验中发现，对应着许多粒子都存在着质量与它相同而电荷及其他一些物理性质 的粒子，叫做反粒子.例如，电子的反粒是正电子，质子的反粒子是反质子等.(3) 粒子分类：按照粒子与各种相互作用的关系分为三大类： 、轻子和.3. 夸克模型(1) 什么是夸克：强子(质子、中子)有着自己复杂
5、的结构，它们有更为基本的成分组成，科学家认为这种成分 叫夸克(2) 分类：上夸克、奇异夸克、粲夸克、顶夸克共有六种，它们带的电荷分别为元电荷的.每种夸克都有对应的反夸克(3) 意义：夸克理论的最大突破是不再是电荷的最小单元，即存在分数电荷(4) 夸克禁闭：夸克不能以，这种性质称为夸克的禁闭4宇宙的演化：宇宙起源于一次大爆炸，这种理论被称为宇宙理论5恒星的演化恒星的最后归宿是：质量小于太阳质量的 1.4 倍的恒星会演变成，即体积很小，质量不太小的恒星；质量大于 1.4 倍小于2 倍太阳质量的恒星，会演变成；更大质量的恒星，会演变成“”【基础达标】【】1关于铀核的裂变，下列说法正确的是A. 铀核裂
6、变的产物是多种多样的B.铀核裂变时能同时释放出23个中子C.为了使裂变的链式反应容易进行，最好用浓缩铀235D铀块的体积对产生链式反应无影响 【】2下列核反应中，表示核裂变的是A. 2即2340咋+4HeB 2即+旷性肌+836Kr+30nC 誓宀04+0也齊+4HepC+0n【】3以下核反应方程中属于核聚变的是A.1H+；H4He+lnB4N+2He 170 + |HC.|H+0nfH+YD. 4|H2He+20e2【】4目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成.u夸克带电荷量为；e, d夸克带电荷量为一e, e为元电荷下列论断可能正确的是A. 质子由1个u夸克和1个
7、d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B. 质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C. 质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D. 质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成【】5.235U吸收1个慢中子后，分裂成134Xe和3炉，同时还放出925438A. 1个a粒子 B. 1个氘核C. 3个中子 D. 2个中子 【】6.下列核反应方程及其表述都正确的是A.2H+2He-4He+1H 是聚变反应 B.235U+Ba+32Kr+30n 是裂变反应122192056360C，2H+洱一?He+0n是聚变反应D.
8、Na-1?Mg + 0e是裂变反应1 1 2 0 11 12 1 【】7.关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是A. 次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多B. 聚变反应比裂变反应每个核子释放的平均能量一定大C.聚变反应中粒子的结合能变大D.聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量增加【】8.个2922U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为292U+0n-X+38Sr+2/，则92920380下列叙述正确的是A. X原子核中含有86个中子B. X原子核中含有141个核子C. 因为裂变时释放能量，根据E=mc2，所以裂变后的总质量数增加D. 因为裂变时释放能量，出现质量
9、亏损，所以生成物的总质量数减少【】9.北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术.如奥运会场馆周围 80%90%的路灯将 利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水将采用全玻璃真空太阳能集热技术.太阳能的产生是由于太阳内 部高温高压条件下的热核聚变反应形成的，其核反应方程是A. 4H 4He+20eB.14N+2He- 17O + 1HC.235U+評一-Xe+90Sr + 1O0nD.232U-234Th+4He【】6个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个Y光子已知质子、中子、氘核的质量分别 为mm2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是()A.核反应方程是H + 1n-3H+yB聚变反应中的质量亏损Am = m+m2m3hC.辐射出的y光子的能量E=(m3m】一m2)cD. y光子的波长 后(加+m _m)c2【】7个铀235吸收一个中子后发生的反应式是2392u + 1n-1364xe+9弟+10評，放出的能量为E，铀235 核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m】，锶90核的质量为m2，真空中光速为c，则释放的能 量 E 等于A. (Mm1m2)c2B. (M+mm1m2)c2C. (Mm1m29m)c2D. (m1+m2+9mM)c2
