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1、6核裂变一、核裂一、核裂变及及链式反式反应1.1.核裂核裂变: :重核被重核被_轰击后分裂成两后分裂成两块质量差不多的碎量差不多的碎块的核反的核反应。2.2.铀核裂核裂变: :用中子用中子轰击铀核核时, ,铀核核发生裂生裂变, ,其其产物是多物是多样的的, ,其中一种典型的裂其中一种典型的裂变是是 3.3.链式反式反应: :由重核裂由重核裂变产生的中子使裂生的中子使裂变反反应_继续下去下去的的过程叫核裂程叫核裂变的的链式反式反应。中子中子一代接一代一代接一代4.4.临界体界体积和和临界界质量量: :把裂把裂变物物质能能够发生生链式反式反应的最小体的最小体积叫叫作它的作它的临界体界体积, ,相相
2、应的的质量叫作量叫作临界界质量。量。5.5.核裂核裂变的能量的能量:1kg:1kg铀235235全部裂全部裂变放出的能量相当于放出的能量相当于_标准煤准煤完全燃完全燃烧时释放的化学能。放的化学能。2 800t2 800t【判一判】【判一判】(1)(1)铀核裂核裂变的的产物是固定的物是固定的, ,就是生成就是生成钡和和氪, ,同同时放出放出3 3个中个中子。子。( () )(2)(2)裂裂变中放出的中子数目是固定的中放出的中子数目是固定的3 3个中子。个中子。( () )(3)(3)只有只有铀块的体的体积大于大于临界体界体积时, ,才能才能够发生生链式反式反应。( () )提示提示: :(1)(
3、1)。铀核裂变的产物是多样的。铀核裂变的产物是多样的。(2)(2)。裂变中放出的中子数目有多有少。裂变中放出的中子数目有多有少。(3)(3)。只有铀块的体积大于临界体积时。只有铀块的体积大于临界体积时, ,裂变产生的中子才能够有足裂变产生的中子才能够有足够的概率打中某个铀核够的概率打中某个铀核, ,使链式反应进行下去。使链式反应进行下去。二、核二、核电站站1.1.核核电站站: :利用核能利用核能发电, ,它的核心它的核心设施是施是_,_,它主要由以下它主要由以下几部分几部分组成成: :(1)(1)燃料燃料:_:_。(2)(2)慢化慢化剂: :铀235235容易捕容易捕获慢中子慢中子发生反生反应
4、, ,采用采用_作慢化作慢化剂。反反应堆堆铀棒棒石墨、重水或普通水石墨、重水或普通水(3)(3)控制棒控制棒: :为了了调节中子数目以控制反中子数目以控制反应速度速度, ,还需要在需要在铀棒之棒之间插插进一些隔棒。一些隔棒。镉_的能力很的能力很强强, ,当反当反应过于激烈于激烈时, ,将隔棒将隔棒插入深一些插入深一些, ,让它多吸收一些中子它多吸收一些中子, ,链式反式反应的速度会慢一些的速度会慢一些, ,这种种镉棒叫作控制棒。棒叫作控制棒。吸收中子吸收中子2.2.工作原理工作原理:_:_释放的能量放的能量, ,使反使反应区温度升高。区温度升高。3.3.能量能量输出出: :利用水或液利用水或液
5、态的金属的金属钠等流体在反等流体在反应堆内外循堆内外循环流流动, ,把反把反应堆内的堆内的_传输出去出去, ,用于用于发电。同。同时也使反也使反应堆冷却。堆冷却。4.4.核核污染的染的处理理: :为避免射避免射线对人体的人体的伤害和放射性物害和放射性物质对水源、水源、空气和工作空气和工作场所造成的放射性所造成的放射性污染染, ,在反在反应堆的外面需要修建很厚堆的外面需要修建很厚的的_,_,用来屏蔽用来屏蔽_放出的各种射放出的各种射线, ,核核废料具有很料具有很强强的的_,_,需要装入特制的容器需要装入特制的容器, ,深埋地下。深埋地下。核燃料裂核燃料裂变热量量水泥水泥层裂裂变反反应放射性放射性
6、【判一判】【判一判】(1)(1)在核反在核反应中中, ,中子的速度越大越容易中子的速度越大越容易击中中铀核。核。( () )(2)(2)核反核反应堆是通堆是通过调节中子数目以控制反中子数目以控制反应速度。速度。( () )(3)(3)核反核反应堆用堆用过的核的核废料无毒无害。料无毒无害。( () )提示提示: :(1)(1)。在核反应中。在核反应中, ,中子的速度不能太快中子的速度不能太快, ,否则不能发生核裂变。否则不能发生核裂变。(2)(2)。核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度。核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度。(3)(3)。核反应堆用过的核废料具有很强的放射性。核反应堆用过
7、的核废料具有很强的放射性, ,需要装入特制的容需要装入特制的容器深埋地下。器深埋地下。一、一、对重核裂重核裂变和和链式反式反应的分析的分析思考探究思考探究: :如如图为核裂核裂变示意示意图。(1)(1)重核裂重核裂变是一种天然是一种天然现象象吗? ?(2)(2)只要有中子只要有中子轰击铀块就可以就可以产生生链式反式反应? ?提示提示: :(1)(1)重核裂变不是天然现象重核裂变不是天然现象, ,是中子轰击才能发生的核反应。是中子轰击才能发生的核反应。(2)(2)有中子轰击铀块有中子轰击铀块, ,铀块的体积大于临界体积铀块的体积大于临界体积, ,这样就可以产生链式这样就可以产生链式反应。反应。【
8、归纳总结】1.1.铀核的裂核的裂变和裂和裂变方程方程: :(1)(1)核子受激核子受激发: :当中子当中子进入入铀235235后后, ,便形成了便形成了处于激于激发状状态的复核的复核, ,复核中由于核子的激烈运复核中由于核子的激烈运动, ,使核使核变成不成不规则的形状。的形状。(2)(2)核子分裂核子分裂: :核子核子间的距离增大的距离增大, ,因而核力迅速减弱因而核力迅速减弱, ,使得原子核由于使得原子核由于质子子间的斥力作用而分裂成几的斥力作用而分裂成几块, ,同同时放出放出2 2或或3 3个中子个中子, ,这些中子又引些中子又引起其他起其他铀核裂核裂变, ,这样, ,裂裂变就会不断地就会
9、不断地进行下去行下去, ,释放出越来越多的放出越来越多的核能。核能。(3)(3)常常见的裂的裂变方程方程: :2.2.链式反式反应的条件的条件: :(1)(1)有慢中子有慢中子轰击。(2)(2)铀块的体的体积大于大于临界体界体积, ,或或铀块的的质量大于量大于临界界质量。量。以上两个条件以上两个条件满足一个足一个, ,则另一个条件自另一个条件自动满足。足。3.3.裂裂变反反应的能量的能量: :铀核裂核裂变为中等中等质量的原子核量的原子核, ,发生生质量量亏亏损, ,所所以放出能量。一个以放出能量。一个铀235235核裂核裂变时释放的能量如果按放的能量如果按200MeV200MeV估算估算,1k
10、g,1kg铀235235全部裂全部裂变放出的能量相当于放出的能量相当于2800t2800t标准煤完全燃准煤完全燃烧时释放的能量放的能量, ,裂裂变时能能产生几百万度的高温。生几百万度的高温。4.4.铀的同位素中的同位素中铀235235比比铀238238更易更易发生生链式反式反应: :在天然在天然铀中中, ,主要有两种同位素主要有两种同位素,99.3%,99.3%的是的是铀238,0.7%238,0.7%的是的是铀235,235,中中子能引起子能引起这两种两种铀核核发生裂生裂变, ,但它但它们和中子和中子发生作用的情况不同。生作用的情况不同。(1)(1)铀235:235:俘俘获各种能量的中子都会
11、各种能量的中子都会发生裂生裂变, ,且俘且俘获低能量的中子低能量的中子发生裂生裂变的概率大。的概率大。(2)(2)铀238:238:只有俘只有俘获能量大于能量大于1MeV1MeV的中子才能的中子才能发生裂生裂变, ,且裂且裂变的几率的几率小。能量低于小。能量低于1MeV1MeV的中子只与的中子只与铀核核发生生弹性碰撞性碰撞, ,不引起裂不引起裂变。因此。因此, ,为了使了使链式反式反应容易容易发生生, ,最好利用最好利用纯铀235235。【特【特别提醒】提醒】(1)(1)裂裂变的中子方面的中子方面: :铀核裂核裂变的的产物是多物是多样的的, ,放出的中子数目有多放出的中子数目有多有少有少, ,
12、中子的速度也有快有慢。中子的速度也有快有慢。(2)(2)发生生链式反式反应的条件方面的条件方面: :裂裂变物的体物的体积必必须大于大于临界体界体积才能才能发生生链式反式反应。【典例示范】【典例示范】19381938年哈恩用中子年哈恩用中子轰击铀核核, ,发现产物中有原子核物中有原子核钡(Ba)(Ba)、氪(Kr)(Kr)、中子和一些、中子和一些射射线。下列关于。下列关于这个个实验的的说法中正确法中正确的是的是( () )A.A.这个个实验的核反的核反应方程是方程是 B.B.这是一个核裂是一个核裂变过程程, ,反反应后粒子后粒子质量之和大于反量之和大于反应前粒子前粒子质量之量之和和C.C.这个反
13、个反应中中释放出的能量不可以用放出的能量不可以用爱因斯坦的光因斯坦的光电效效应方程来方程来计算算D.D.实验中中产生的生的射射线穿透能力极穿透能力极强强【解【解题探究】探究】(1)(1)怎怎样分析判断核反分析判断核反应方程是否正确方程是否正确? ?提示提示: :根据反应前后质量数守恒、电荷数守恒分析判断。根据反应前后质量数守恒、电荷数守恒分析判断。(2)(2)如何判断反如何判断反应前后粒子的前后粒子的质量关系。量关系。提示提示: :根据核反应是吸能还是放能反应判断。根据核反应是吸能还是放能反应判断。【正确解答】【正确解答】选选D D。根据质量数守恒、电荷数守恒。根据质量数守恒、电荷数守恒, ,
14、铀核裂变的核反铀核裂变的核反应方程应为应方程应为: ,: ,选项选项A A不正确不正确; ;铀核裂变过程中铀核裂变过程中产生产生射线射线, ,放出能量放出能量, ,发生质量亏损发生质量亏损, ,释放的能量根据爱因斯坦的质释放的能量根据爱因斯坦的质能方程计算能方程计算, ,选项选项B B、C C不正确不正确; ;核反应中产生的核反应中产生的射线射线, ,穿透能力极强穿透能力极强, ,是能量极高的光子是能量极高的光子, ,选项选项D D正确。正确。【过关关训练】1.1.关于重核的裂关于重核的裂变, ,以下以下说法正确的是法正确的是( () )A.A.核裂核裂变释放的能量等于它俘放的能量等于它俘获中
15、子中子时得到的能量得到的能量B.B.中子从中子从铀块中通中通过时, ,一定一定发生生链式反式反应C.C.重核裂重核裂变释放出大量能量放出大量能量, ,产生明生明显的的质量量亏亏损, ,所以核子数要减少所以核子数要减少D.D.重核裂重核裂变为中等中等质量的核量的核时, ,要要发生生质量量亏亏损, ,放出核能放出核能【解析】【解析】选选D D。核裂变释放的能量来源于裂变过程的质量亏损。核裂变释放的能量来源于裂变过程的质量亏损, ,是核能是核能转化为其他形式能的过程转化为其他形式能的过程, ,其能量远大于俘获中子时吸收的能量其能量远大于俘获中子时吸收的能量,A,A错错,D,D对。发生链式反应是有条件
16、的对。发生链式反应是有条件的, ,铀块的体积必须大于其临界体积铀块的体积必须大于其临界体积, ,否否则中子从铀块中穿过时则中子从铀块中穿过时, ,可能碰不到原子核可能碰不到原子核, ,则不会发生链式反应则不会发生链式反应,B,B错。错。重核裂变时重核裂变时, ,核子数守恒核子数守恒,C,C错。错。2.(20152.(2015江江苏高考高考) )核核电站利用原子核站利用原子核链式反式反应放出的巨大能量放出的巨大能量进行行发电, , 是核是核电站常用的核燃料。站常用的核燃料。 受一个中子受一个中子轰击后裂后裂变成成 两部分两部分, ,并并产生生个中子。要使个中子。要使链式反式反应发生生, ,裂裂变
17、物物质的体的体积要要( (选填填“大于大于”或或“小于小于”)”)它的它的临界体界体积。【解析】【解析】由质量数和电荷数守恒可知由质量数和电荷数守恒可知: : 可见产生了可见产生了3 3个中子个中子, ,链式反应的一个条件是铀燃料的体积必须大于或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。等于临界体积。答案答案: :3 3大于大于【补偿训练】1.1.下列核反下列核反应中中, ,表示核裂表示核裂变的是的是( () )【解析】【解析】选选C C。 是是衰变，衰变， 是是衰变，衰变， 是人工转变，只有是人工转变，只有C C选项是重核裂变。选项是重核裂变。2.2.关于重核的裂关于重核的裂变
18、, ,以下以下说法中正确的是法中正确的是( () )A.A.铀235235被中子被中子轰击后都会分裂成两后都会分裂成两块质量差不多的碎量差不多的碎块, ,同同时放出几放出几个中子个中子B.B.铀235235被中子被中子轰击后二者都会后二者都会发生分裂生分裂C.C.要使要使铀块发生生链式反式反应, ,其体其体积必必须足足够大大D.D.铀235235分裂成两个中等分裂成两个中等质量的核量的核, ,比比结合能减小合能减小, ,放出核能放出核能【解析】【解析】选选C C。铀核也有三分裂、四分裂现象。铀核也有三分裂、四分裂现象,A,A错误错误; ;慢中子最适于引慢中子最适于引发裂变发裂变, ,但并不是轰
19、击后都会发生分裂但并不是轰击后都会发生分裂,B,B错误错误; ;要发生链式反应要发生链式反应, ,铀块铀块的体积必须大于临界体积的体积必须大于临界体积,C,C正确正确; ;中等质量核的比结合能最大中等质量核的比结合能最大, ,铀核分铀核分裂时比结合能增大裂时比结合能增大, ,放出核能放出核能,D,D错误。错误。【规律方法】律方法】准确理解裂准确理解裂变的特点的特点(1)(1)重核受中子重核受中子轰击后生成中等后生成中等质量的核。量的核。(2)(2)裂裂变中一般中一般产生生2 23 3个中子。个中子。(3)(3)裂裂变时产生生质量量亏亏损放出能量。放出能量。二、核二、核电站的站的结构及工作原理构
20、及工作原理思考探究思考探究: :如如图所示所示为核核电站工作流程示意站工作流程示意图(1)(1)核核电站的核心站的核心设施是什么施是什么? ?(2)(2)核核电站是如何站是如何实现能量的能量的转化与化与转移的移的? ?提示提示: :(1)(1)核反应堆是核电站的核心设施核反应堆是核电站的核心设施, ,原子核的链式反应在此进行。原子核的链式反应在此进行。(2)(2)在核反应堆中核能转化为内能在核反应堆中核能转化为内能, ,在第一回路通过水或钠将反应堆内在第一回路通过水或钠将反应堆内的热量传输出去的热量传输出去, ,在第二回路用于发电在第二回路用于发电, ,内能转化为电能。内能转化为电能。【归纳总
21、结】1.1.核核电站的主要站的主要组成成: :核核电站的核心站的核心设施是核反施是核反应堆堆, ,反反应堆用的核燃堆用的核燃料是料是铀235,235,它的主要部件列表如下它的主要部件列表如下: :部件部件名称名称项目目慢化慢化剂控制棒控制棒热循循环介介质保保护层采用的采用的材料材料石墨、重水或普石墨、重水或普通水通水( (也叫也叫轻水水) )镉水或液水或液态钠很厚的水泥很厚的水泥外壳外壳作用作用降低中子速度降低中子速度, ,便便于于铀235235吸收吸收吸收中子吸收中子, ,控制反控制反应速度速度把反把反应堆内堆内的的热量量传输出去出去屏蔽射屏蔽射线, ,防止放射性防止放射性污染染2.2.反反
22、应堆工作原理堆工作原理: :(1)(1)热源源: :在核在核电站中站中, ,核反核反应堆是堆是热源源, ,如如图为简化的核反化的核反应堆示意堆示意图: :铀棒是燃料棒是燃料, ,由天然由天然铀或或浓缩铀( (铀235235的含量占的含量占2%2%4%)4%)制成制成, ,石墨石墨( (重水重水) )为慢化慢化剂, ,使反使反应生成的快中子生成的快中子变为慢中子慢中子, ,便于便于铀235235的吸收的吸收, ,发生裂生裂变, ,慢化慢化剂附在附在铀棒周棒周围。(2)(2)控制棒控制棒: :镉棒的作用是吸收中子棒的作用是吸收中子, ,控制反控制反应速度速度, ,所以也叫控制棒。所以也叫控制棒。控
23、制棒插入深一些控制棒插入深一些, ,吸收中子多吸收中子多, ,反反应速度速度变慢慢, ,插入浅一些插入浅一些, ,吸收中子吸收中子少少, ,反反应速度加快速度加快, ,采用采用电子子仪器自器自动调节控制棒插入深度控制棒插入深度, ,就能控制就能控制核反核反应的的剧烈程度。烈程度。(3)(3)冷却冷却剂: :核反核反应释放的能量大部分放的能量大部分转化化为内能内能, ,这时通通过水、液水、液态钠等作冷却等作冷却剂, ,在反在反应堆内外循堆内外循环流流动, ,把内能把内能传输出去出去, ,用于推用于推动蒸蒸汽机汽机, ,使使发电机机发电。发生裂生裂变反反应时, ,会会产生一些有危生一些有危险的放射
24、性物的放射性物质, ,很厚的水泥防很厚的水泥防护层可以防止射可以防止射线辐射到外面。射到外面。3.3.核核电站站发电的的优点点: :(1)(1)消耗的核燃料少。消耗的核燃料少。(2)(2)作作为核燃料的核燃料的铀、钍等在地球上可采等在地球上可采储量大量大, ,所能提供的能量大。所能提供的能量大。(3)(3)对环境的境的污染要比火力染要比火力发电小。小。【典例示范】【典例示范】( (多多选)(2013)(2013广广东高考高考) )铀核裂核裂变是核是核电站核能的站核能的重要来源重要来源, ,其一种裂其一种裂变反反应式是式是下列下列说法正确的有法正确的有( () )A.A.上述裂上述裂变反反应中伴
25、随着中子放出中伴随着中子放出B.B.铀块体体积对链式反式反应的的发生无影响生无影响C.C.铀核的核的链式反式反应可人工控制可人工控制D.D.铀核的半衰期会受到核的半衰期会受到环境温度的影响境温度的影响【解【解题探究】探究】(1)(1)链式反式反应有什么特点有什么特点? ?提示提示: :反应产生的中子多于反应需要的中子。反应产生的中子多于反应需要的中子。铀块体积要大于临界体积。铀块体积要大于临界体积。(2)(2)原子核的半衰期由什么因素决定原子核的半衰期由什么因素决定? ?提示提示: :由元素本身决定由元素本身决定, ,与原子核所处的物理、化学状态无关。与原子核所处的物理、化学状态无关。【正确解
26、答】【正确解答】选选A A、C C。核裂变反应是重核被中子轰击后分裂成两个中。核裂变反应是重核被中子轰击后分裂成两个中等质量的原子核并放出若干个中子的反应等质量的原子核并放出若干个中子的反应,A,A选项正确选项正确; ;铀块要发生链铀块要发生链式反应需达到一定的体积式反应需达到一定的体积,B,B选项错误选项错误; ;链式反应可人工控制用以建立链式反应可人工控制用以建立核电站核电站,C,C选项正确选项正确; ;原子核的半衰期由原子核本身的性质决定原子核的半衰期由原子核本身的性质决定, ,与其所与其所处的环境或状态无关处的环境或状态无关,D,D选项错误。选项错误。【过关关训练】1.(1.(拓展延伸
27、拓展延伸) )【典例示范】【典例示范】中中, ,若若铀核裂核裂变放出的不是放出的不是3 3个中子而个中子而是两个中子是两个中子, ,发生了如下的核反生了如下的核反应: :则a+ba+b可能是可能是( () )【解析】【解析】选选D D。根据题中所给裂变反应方程。根据题中所给裂变反应方程, ,质量数守恒质量数守恒, ,电荷数守恒电荷数守恒, ,故故a+ba+b的质量数应为的质量数应为235+1-2=234,235+1-2=234,电荷数应为电荷数应为92,92,故只有故只有D D选项正确。选项正确。2.2.核反核反应堆是堆是实现可控制的重核裂可控制的重核裂变链式反式反应的一种装置的一种装置, ,
28、它的主要它的主要组成部分是成部分是( () )A.A.原子燃料、慢化原子燃料、慢化剂、冷却系、冷却系统和控制和控制调节系系统B.B.原子燃料、慢化原子燃料、慢化剂、发热系系统和和传热系系统C.C.原子燃料、原子燃料、调速速剂、碰撞系、碰撞系统和和热系系统D.D.原子燃料、中子源、原子能聚存和原子燃料、中子源、原子能聚存和输送系送系统【解析】【解析】选选A A。核反应堆的主要部分包括。核反应堆的主要部分包括:燃料燃料, ,即浓缩铀即浓缩铀235;235;慢慢化剂化剂, ,采用石墨、重水或普通水采用石墨、重水或普通水;控制棒控制棒, ,控制链式反应的速度控制链式反应的速度;冷冷却系统却系统, ,水
29、或液态钠等流体在反应堆内外循环流动水或液态钠等流体在反应堆内外循环流动, ,把反应堆的热量传把反应堆的热量传输出去用于发电输出去用于发电, ,故故A A正确正确,B,B、C C、D D错。错。【补偿训练】1.(1.(多多选) )关于核反关于核反应堆堆, ,下列下列说法正确的是法正确的是( () )A.A.铀棒是核燃料棒是核燃料, ,裂裂变时释放核能放核能B.B.镉棒的作用是控制反棒的作用是控制反应堆的功率堆的功率C.C.石墨的作用是吸收中子石墨的作用是吸收中子D.D.冷却冷却剂的作用是控制反的作用是控制反应堆的温度和堆的温度和输出出热能能【解析】【解析】选选A A、B B、D D。铀棒是核燃料
30、。铀棒是核燃料, ,裂变时可放出能量裂变时可放出能量, ,故故A A正确正确; ;镉镉棒吸收中子的能力很强棒吸收中子的能力很强, ,作用是调节中子数目以控制反应速度作用是调节中子数目以控制反应速度, ,即控制即控制反应堆功率反应堆功率, ,故故B B正确正确; ;慢中子最容易引发核裂变慢中子最容易引发核裂变, ,所以在快中子碰到铀所以在快中子碰到铀棒前要进行减速棒前要进行减速, ,石墨的作用是使中子减速石墨的作用是使中子减速, ,故故C C错误错误; ;水或液态金属钠水或液态金属钠等流体在反应堆内外循环流动等流体在反应堆内外循环流动, ,把反应堆内的热量传输出去把反应堆内的热量传输出去, ,用
31、于发电用于发电, ,同时也使反应堆冷却同时也使反应堆冷却, ,控制温度控制温度, ,故故D D正确。正确。2.2.现已建成的核已建成的核电站站发电的能量来自于的能量来自于( () )A.A.天然放射性元素衰天然放射性元素衰变放出的能量放出的能量B.B.人工放射性同位素放出的能量人工放射性同位素放出的能量C.C.重核裂重核裂变放出的能量放出的能量D.D.化学反化学反应放出的能量放出的能量【解析】【解析】选选C C。现在核电站所用原料主要是铀。现在核电站所用原料主要是铀, ,利用铀裂变放出的核能利用铀裂变放出的核能发电发电, ,故故C C项正确。项正确。【误区警示】区警示】对重核裂重核裂变的三个的
32、三个误区区(1)(1)误认为既然重核裂既然重核裂变时有有质量量亏亏损, ,那重核裂那重核裂变时质量就不守恒量就不守恒, ,因此因此质量数也不守恒。量数也不守恒。产生生这种种误区的原因是区的原因是对重核裂重核裂变反反应的本的本质及核反及核反应的的规律理解不到位。核反律理解不到位。核反应遵守的是遵守的是质量数和量数和电荷数守恒而荷数守恒而非非质量守恒量守恒, ,只有反只有反应前后有前后有质量量亏亏损, ,核反核反应才能向外才能向外释放出能量。放出能量。(2)(2)误把核反把核反应方程中的方程中的单向箭向箭头写成等号。写成等号。产生生这种种误区的原因是区的原因是把核反把核反应方程和化学方程式混淆了方
33、程和化学方程式混淆了, ,核反核反应方程一般都是不可逆的方程一般都是不可逆的, ,所所以核反以核反应方程只能用方程只能用单向箭向箭头表示核反表示核反应的方向的方向, ,而不能用等号来而不能用等号来连接。接。(3)(3)误认为只要只要满足反足反应前后前后电荷数和荷数和质量数相等的核反量数相等的核反应一定能一定能够发生。生。产生生这种种误区的原因是区的原因是对核反核反应的的规律理解太机械律理解太机械, ,核反核反应要要以以实验为基基础写出生成物的种写出生成物的种类, ,即所即所书写的核反写的核反应方程必方程必须是能是能够真真实发生的生的, ,不能不能仅仅依据依据质量数和量数和电荷数守恒荷数守恒编造
34、不存在的核反造不存在的核反应方程。方程。【拓展例【拓展例题】考考查内容内容: :裂裂变过程的核能程的核能计算算【典例示范】【典例示范】用中子用中子轰击铀核核( ),( ),其中的一个可能反其中的一个可能反应是分裂是分裂成成钡( )( )和和氪( )( )两部分两部分, ,放出放出3 3个中子。各个核和中子的个中子。各个核和中子的质量量如下如下: :m mU U=390.313910=390.313910-27-27kg,mkg,mn n=1.674910=1.674910-27-27kgkgm mBaBa=234.001610=234.001610-27-27kg,mkg,mKrKr=152.
35、604710=152.604710-27-27kgkg试写出核反写出核反应方程方程, ,算出反算出反应中中释放的核能。放的核能。【正确解答】【正确解答】根据反应前后核的质量数守恒、核电荷数守恒和反应中根据反应前后核的质量数守恒、核电荷数守恒和反应中的能量守恒的能量守恒, ,可以写出核反应方程为可以写出核反应方程为 核反应前后的质量亏损为核反应前后的质量亏损为m=mm=mU U+m+mn n-m-mBaBa-m-mKrKr-3m-3mn n=0.357810=0.357810-27-27kgkg由爱因斯坦质能方程可得释放的核能为由爱因斯坦质能方程可得释放的核能为E=mcE=mc2 2=0.357810=0.357810-27-27(310(3108 8) )2 2J J=3.220210=3.220210-11-11J J。答案答案: : 3.2202103.220210-11-11J J
