高三物理重核的裂變第1頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四核反應(yīng)電子原子核在核物理學(xué)中，原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，稱為核反應(yīng)．第2頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四研究表明：原子核的質(zhì)量雖然隨著原子序數(shù)的增大而增大，但是二者之間并不成正比關(guān)系，其核子的平均質(zhì)量與原子序數(shù)有如圖的關(guān)系：核子的平均質(zhì)量是：原子核的質(zhì)量核子數(shù)第3頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四核子平均質(zhì)量核子的平均質(zhì)量與原子序數(shù)之間的關(guān)系A(chǔ)BCDEF第4頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四物理學(xué)中把重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放核能的反應(yīng)叫做裂變．把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反映叫做聚變．一、裂變〓聚變〓裂變第5頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四鈾核裂變釋放的核能計(jì)算第6頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1939年12月，德國(guó)物理學(xué)家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生了裂變。鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，一種典型的反映是裂變?yōu)殇^和氪，同時(shí)放出三個(gè)中子，其核反應(yīng)方程是：鈾核的裂變+→++裂變中釋放出巨大的能量，在上述裂變中，裂變后的總質(zhì)量小于裂變前的總質(zhì)量，質(zhì)量虧損：釋放出的能量為第7頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1939年12月，德國(guó)物理學(xué)家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生了裂變。鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，一種典型的反映是裂變?yōu)殇^和氪，同時(shí)放出三個(gè)中子，其核反應(yīng)方程是：鈾核的裂變+→++裂變中釋放出巨大的能量，在上述裂變中，裂變后的總質(zhì)量小于裂變前的總質(zhì)量，質(zhì)量虧損：釋放出的能量為第8頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1kg鈾全部裂變，它放出的能量超過2000t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時(shí)釋放的能量．第9頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四用中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生了裂變，釋放出的中子又引起了其他鈾核的裂變，也就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生的條件1、鈾塊的體積大于臨界體積2、有足夠濃度的鈾2353、有足夠數(shù)量的慢中子使裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積，相應(yīng)的質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量。第10頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第11頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1輕核的聚變（熱核反應(yīng)）某些輕核能夠結(jié)合在一起，生成一個(gè)較大的原子核，這種核反應(yīng)叫做聚變。二、聚變第12頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、發(fā)生聚變的條件:使原子核間的距離達(dá)到10-15m實(shí)現(xiàn)的方法有:（1）、用加速器加速原子核；（２）、把原子核加熱到很高的溫度；108～109K不經(jīng)濟(jì)聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)第13頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四輕核的聚變:1第14頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四根據(jù)所給數(shù)據(jù),計(jì)算下面核反應(yīng)放出的能量:氘核的質(zhì)量：mD＝2.014102u氚核的質(zhì)量：mT＝3.016050u氦核的質(zhì)量：mα＝4.002603u中子的質(zhì)量：mn=1.008665u第15頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、三、聚變與裂變的區(qū)別1、原理不同2、放出的能量大小不同3、廢料處理難度不同4、“燃料”的儲(chǔ)藏量不同5、兩種反應(yīng)的可控性不同第16頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四水泥防護(hù)層控制棒——鎘棒燃料棒—鈾棒減速劑鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的應(yīng)用——

核電站慢中子反應(yīng)堆核電站---核反應(yīng)堆第17頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四原子彈中國(guó)第一顆原子彈爆炸蘑菇云發(fā)展圖第18頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四氫彈爆炸形成的磨姑云第19頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1．下列說法正確的是A.是衰變方程B.是核聚變反應(yīng)方程C.是核裂變反應(yīng)方程D.是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程答案：BD第20頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（09年安徽卷）由平衡條件可知A．k=1d=4B．k=2d=2C．k=1d=6D．k=2d=32．原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源。當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí)，氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)總的效果可以表示為解由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，分別有解得

k=2，d=2。正確選項(xiàng)為B。第21頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四外切衰變

3、如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的A點(diǎn)，有一個(gè)靜止的原子核，當(dāng)它發(fā)生哪一種衰變時(shí)，射出的粒子以及新核的軌道才作如圖的圓周運(yùn)動(dòng)，并確定它們環(huán)繞的方向，若兩圓的半徑之比是45∶1，這個(gè)放射性元素原子核的原子序數(shù)是多少？abA解：由動(dòng)量守恒定律MV-mv=0兩者速度方向相反必須是同種電荷才能外切，所以是α衰變。由左手定則，兩者的環(huán)繞的方向均為逆時(shí)針方向。r=mv/qB∝1/qqa/qb=rb/ra=2/90大圓為α粒子，這個(gè)原子核的原子序數(shù)是92第22頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第23頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四原子彈第24頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四美國(guó)原子彈突襲廣島和長(zhǎng)崎造成了巨大的毀傷．在長(zhǎng)崎投擲的原子彈爆炸后形成的蘑菇狀云團(tuán)，爆炸產(chǎn)生的氣流、煙塵直沖云天，高達(dá)12英里多．廣島市區(qū)80%的建筑化為灰燼，64000人喪生，72000人受傷，傷亡總?cè)藬?shù)占全市總?cè)丝诘?3%．長(zhǎng)崎市60%的建筑物被摧毀，傷亡86000人，占全市37%．原子彈第25頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1．在核反應(yīng)方程式中 （）A．X是中子，k=9 B．X是中子，k=10C．X是質(zhì)子，k=9 D．X是質(zhì)子，k=10B第26頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2.中子n、質(zhì)子p、氘核D的質(zhì)量分別為現(xiàn)用光子能量為E的γ射線照射靜止氘核使之分解，反應(yīng)的方程為 若分解后中子、質(zhì)子的動(dòng)能可視為相等，則中子的動(dòng)能是（）A.B.C.D.C第27頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四核防護(hù)（１）核爆炸瞬時(shí)效應(yīng)防護(hù)。對(duì)核襲擊的防護(hù)大致可分為兩大類。利用工事進(jìn)行掩蔽在開闊地面上的人員，當(dāng)發(fā)現(xiàn)核爆閃光時(shí)，立即背向爆心臥倒，可減輕傷害。（２）放射性沾染防護(hù)。避開在沾染區(qū)或高照射量率的地區(qū)行動(dòng)人員通過沾染區(qū)時(shí)盡量乘坐車輛，在沾染區(qū)作業(yè)時(shí)要盡量縮短時(shí)間及時(shí)穿戴個(gè)人防護(hù)器材，防止人體受沾染進(jìn)入沾染區(qū)執(zhí)行任務(wù)的人員，可服用抗輻射藥，以減少放射性物質(zhì)在人體內(nèi)的存留第28頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四解決能源危機(jī)根本途徑——核能

可開發(fā)的核裂變?nèi)剂腺Y源可使用上千年。核聚變資源可使用幾億年。二、核電站第29頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四核能----解決能源危機(jī)的根本途徑核發(fā)電量占總發(fā)電比例最多的10個(gè)國(guó)家是：法國(guó)75%立陶宛73.1%比利時(shí)57.7%保加利亞47.1%斯洛伐克47%瑞典46.8%烏克蘭43.8%韓國(guó)42.8%匈牙利38.3%亞美尼亞36.4%世界核能發(fā)電占全部電量1/4

第30頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四核電站－－－－秦山核電站第31頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能（1）知道核裂變的概念，知道重核裂變中能釋放出巨大的能量；（2）知道什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；（3）會(huì)計(jì)算重核裂變過程中釋放出的能量；（4）知道什么是核反應(yīng)堆。了解常用裂變反應(yīng)堆的類型，了解核電站及核能發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)。2、過程與方法（1）通過對(duì)核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)關(guān)系的理解，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力及應(yīng)用教學(xué)圖像處理物理問題的能力；（2）通過讓學(xué)生自己閱讀課本，查閱資料，培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括知識(shí)的能力和提出問題的能力。第32頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)、探求真理的激情，樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng)，通過核能的利用，思考科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系；（2）通過教學(xué)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到和平利用核能及開發(fā)新能源的重要性；（3）確立