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国际热核聚变实验计划

国际热核聚变实验计划
国际热核聚变实验计划

国际热核聚变实验反应堆计划(International Thermonuclear Experimental Reactor,简称ITER)与国际空间站、欧洲加速器、人类基因组计划一样,是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。其目的是借助氢同位素在高温下发生核聚变来

获取丰富的能源。

1985年,由美苏首脑提出了设计和建造国际热核聚变实验堆ITER的倡议;也被称为“人造太阳”计划。

ITER的投资和建设规模之庞大,交叉学科种类之多,实验设备之复杂,都决定了它必须由多国合力完成。该计划约需耗时35年,耗资100亿美元,涉及领域包括超导研究、高真空、生命科学、遥控密封、环境科学、等离子计量和控制、信息通信、纳

米材料等多种学科,它的最终选址一直是参与国竞争的焦点。

先后有西班牙、法国、日本和加拿大4个国家提出申请将实验堆建在本国,日本

和法国最终入围,加拿大则因没有入围而于2003年12月23日宣布因缺乏资金退出。美国因自认为在核聚变技术上领先其他国家,曾于1999年宣布退出,后又因国内热核聚变研究进展缓慢,担心被ITER甩下,于2003年2月18日重新加入。中国也在同

日正式入盟。

2005年6月28日,在计划提出20年,选址耗时18年后,ITER的建设地点终于花落法国的卡达拉舍,它将成为世界第一个产出能量大于输入能量的核聚变装置,为

制造真正的反应堆作准备。

合作承担ITER计划的7个成员是欧盟、中国、韩国、俄罗斯、日本、印度和美国,这七方包括了全世界主要的核国家和主要的亚洲国家,覆盖的人口接近全球一半。为建

设ITER,各参与方专门协商组建了一个独立的国际组织,各国政府首脑在过去几年中都采取不同方式对参加ITER计划作出过正式表态。这些都是国际科技合作史上前所未有的,充分显示了各国政府和科技界对该计划的高度重视。

ITER计划的实施结果将决定人类能否迅速地、大规模地使用聚变能,从而可能影响人类从根本上解决能源问题的进程。

可控核聚变简介

核能包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量,目前的核电站都是采用裂变方式获取电能。因为裂变需要的铀等重金

属元素在地球上含量稀少,而且常规裂变反应堆会产生长寿命放射性较强的核废料,

这些因素限制了裂变能的发展。另一种核能形式是目前尚未实现商用化的聚变能。核

聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。

如果说重原子核在中子打击下分裂放出的“裂变能”是当今核电站及原子弹能量的

来源,则两个轻原子核聚合反应放出“核聚变能”就是宇宙间所有恒星(包括太阳)

释放光和热及氢弹的能源。

自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了50亿年。氘在地球的海水中藏量丰富,多达40万亿吨,一公升海水里

提取出的氘,在完全的聚变反应中可释放相当于燃烧300公升汽油的能量;如果全部

用于聚变反应,释放出的能量足够人类使用几百亿年,而且反应产物是无放射性污染

的氦。

理论上,只需要1千克氘和10千克锂,就能以1000兆瓦的功率发电1天——或者你更愿意烧上1万吨煤?即使考虑运营成本、打上很多折扣,核聚变的能量产出也非常

可观。一旦实用化,人们可以完全不必担忧“几百年里石油会用光”之类的事。而且

石油的分布太不均匀,国际上很多麻烦由此而起,人们如果不再依赖它,也许会相处

得和睦些。另外,由于核聚变需要极高温度,一旦某一环节出现问题,燃料温度下降,聚变反应就会自动中止。也就是说,聚变堆是次临界堆,绝对不会发生类似前苏联切

尔诺贝利核(裂变)电站的事故,它是安全的。因此,聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。受控热核聚变能的大规模实现将从根本上解决人类社会的能源问题。

实验1—软件项目计划任务书格式(1)

《网上书店软件项目计划任务书》 作者:高俭、李国静、马海山、马占龙(组长) 完成日期: 签收人: 签收日期: 修改情况记录:

目录 1. 项目背景、范围及目标 .................................. 错误!未定义书签。 开发背景............................................. 错误!未定义书签。 系统基本功能 ......................................... 错误!未定义书签。 达到的目标 ........................................... 错误!未定义书签。 2. 项目可行性分析 ........................................ 错误!未定义书签。 经济可行性 ........................................... 错误!未定义书签。 技术可行性 ........................................... 错误!未定义书签。 运行可行性 ........................................... 错误!未定义书签。 3. 项目的软件开发生命周期模型 ............................ 错误!未定义书签。 理由................................................. 错误!未定义书签。 生命周期模型的描述与概要解释 ......................... 错误!未定义书签。 生命周期模型各阶段说明(阶段目标、输入、阶段的行为与任务、输出)错误!未定义书签。 4. 项目实施计划.......................................... 错误!未定义书签。

国际热核聚变实验堆项目 《国际热核聚变实验反应堆计划》阅读答案

国际热核聚变实验堆项目《国际热核聚变实验反应堆计划》 阅读答案 【--营销计划】 国际热核聚变实验反应堆计划简称“国际热核计划”,俗称“人造太阳”计划,因为它的原理类似太阳发光发热,即在上亿摄氏度的超高温条件下,利用氢的同位素氘、氚的聚变反应释放出核能。氘和氚可以从海水中提取,核聚变反应不产生温室气体及核废料。由于原料取之不尽,以及不会危害环境,核聚变能源成为未来人类新能源的希望所在。 国际热核计划采用的是可控热核聚变能,它的研究分惯性约束和磁约束两种途径。惯性约束是利用超高强度的激光在极短时间内辐射靶板来产生聚变。磁约束是利用强磁场可以很好地约束带电粒子这个特性,构造一个特殊的磁容器,建成聚变反应堆,在其中将聚变材料加热至数亿摄氏度高温,实现聚变反应。20世纪下半叶,聚变能的研究取得了重大进展,磁约速研究大大领先于其他途径。科学家研究出一种类似于面包图形状的环形器,这种面包圈形状的装置被称作“托卡马克”。在这类装置上进行的物理实验取得了一个个令人鼓舞的进展,比如等离子体温度己达4.4亿摄氏度,脉冲聚变输出功率超过16兆瓦。这些成就表明:在这类装置上产生聚变能的可行性已被证实。

为了点燃“人造太阳”,科学家将在法国南部的卡达拉舍建造一台规模庞大的设备:一个直径28米、高30米、由1000多万个零部件组成的大型圆柱体设备。假如成功的话,核聚变能源将具备重要的、无与伦比的优势。核聚变反应释放的能量大得超出人们的想象。形象地说,就是三瓶矿泉水就可以为一个4口之家提供一年的动力。不过,一些批评者却认为,核聚变反应堆其实并没有那么保险,还是存在放射性氢原子泄漏、污染环境的可能性。他们还认为,核聚变反应堆可以被怀有恶意的人滥用,用于生产核武器。支持者的反驳理由是核聚变发电站没有温室气体排放问题,也不会生成长久的、也就是半衰期很长的核废料。 不管怎样,世界上许多国家的政府对核聚变发电寄予厚望,愿意在今后30到40年的时间内投入100亿欧元左右的资金,进行“人造太阳”计划。 xx年1 1月2 1日,参加热核计划的7方代表在法国总统府正式签署了联合实验协定及相关文件,全面启动了世界瞩目的人类开发新能源的宏伟计划。在前两年,人们已经开始砍伐松林,为实验堆开辟地盘。按计划,xx年,热核实验反应堆将点燃它的第一把核聚变之火。随后,实验堆将运行15到20年。 5.下列各项中不是“核聚变能源成为未来人类新能源的希望所在”的理由的一项是

核聚变

学年论文 核聚变——未来的新能源 班级:08113 学号:27 姓名:宋广佳 指导教师:姚大力

核聚变——未来的新能源 0811327 宋广佳 【摘要】:氢弹应用的正是聚变原理,这是人类利用核聚变能的首次成功尝试。两个氢原子合为一个氦原子,叫核聚变,太阳就因此释放出巨大能量。核聚变产生的能量比核裂变还要多,而其辐射却要少得多,而且核聚变燃料可以说是取之不尽、用之不竭的。 关键词:核聚变未来新能源国际合作项目研究 能源是社会发展的基石。古人伐木为薪,后来柴薪逐渐被煤、石油、天然气等化石燃料取代。而今,化石能源面临“危机”,同时又对环境造成严重污染。以煤炭、石油、天然气等化石能源替代柴薪的第一次能源革命,带来了社会、经济的迅速发展。然而这些宝贵的化石能源是不可再生的,据估计,100年后地球上的化石能源将会枯竭。面对即将来临的能源危机,人类开始寻找新能源。回顾人类发展的历史,每一次高效能新能源的利用,都会使社会进入一个新的时代,带来一次新的飞跃。新能源的开发是社会发展的重要基础。 能源分为一次能源和二次能源,化石能源、太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能等为一次能源,而焦煤、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能为二次能源。其次,按利用状况,可分为常规能源和新能源。前者是指在不同历史时期的科技发展水平下已被广泛应用的能源,现阶段指煤、石油、天然气、水能和核裂变能五种;后者指由于技术、经济或能源品质等因素而未能大规模使用的能源,如太阳能、风能、海洋能、地热能等。为了社会的稳定发展,人们正在利用高新科学技术开发新的能源。从长远来看,核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源,人类将从“石油文明”走向“核能文明”。原子弹、氢弹的爆炸,使人们认识到原子核内蕴藏着巨大的能量,核电站正是合理利用核能的一个途径。而今,太阳能、地热能、海洋能、生物能等各种新能源也正在开发过程中。日本政府于1993年就提出旨在开发利用新能源的“新阳光计划”,每年都要为新能源技术开发拨款约362亿日元。日本新能源利用的目标是,到2008年争取使新能源在一次能源中所占的比重由目前的1%提高到3%。美国《国家综合能源战略》确定的新能源开发利用目标是,发展先进的可再生能源技术,开发非常规的甲烷资源,发展氢能的储存、分配和转化技术。 为什么太阳能源源不断地向外释放能量,好像永远不会枯竭?这个疑问直到爱因斯坦提出了狭义相对论才有了答案。在极高的温度下,太阳物质发生核聚变反应,释放出巨大的聚变能,其中极小一部分来到地球,成为地球一切生命和能源之源。 一、什么叫核聚变 世界上的每一种物质都处于不稳定状态,有时会分裂或合成,变成另外的物质。物质无论是分裂还是合成,都伴随着能量的转移过程。大家熟知的原子弹利用的则是裂变原理,目前的核电站也是利用核裂变来发电的。核裂变虽然能产生巨大能量,但裂变堆的核燃料蕴藏极为有限,不仅其强大辐射会伤害人体,而且废料也很难处理,可能遗害千年。1946年,第一颗原子弹在广岛上空引爆,此后不久,氢弹爆炸又获得成功。氢弹应用的正是聚变原理,这是人类利用核聚变能的首次成功尝试。两个氢原子合为一个氦原子,叫核聚变,太阳就因此释放出巨大能量。核聚变产生的能量比核裂变还要多,而其辐射却要少得多,而且核聚变燃料可以说是取之不尽、用之不竭的。氢弹威力无比,却无法控制,一旦释放就无法挽回。是否可以控制聚变能,使之缓慢释放,造福人类呢?

重点实验室管理办法

省级重点实验室管理办法 为规范省级重点实验室和省级重点学科开发实验室(以下统称省重点实验室)的管理,加强省重点实验室建设,促进我校科学研究与学科建设持续、快速、协调发展,保证建设目标的实现,根据《河南省省级重点实验室管理办法》和《河南省高等学校重点学科开放实验室建设管理暂行办法》之规定,结合学校实际,特制定本办法。 一、建设任务与目标 1.省重点实验室是我校高水平研究团队、高标准研究平台建设的重要组成部分,要建设成为高素质创新人才培养、高水平科学研究、高科技成果转化、高质量学术交流的基地。 2.省重点实验室要加大开放力度,积极创造条件,吸引或邀请国内外中青年知名学者,来实验室开展研究工作或学术交流,努力提高实验室在国内外的知名度和影响力。 3.建立健全有关规章制度,建立“开放、流动、协作、竞争”的运行机制,使实验室的管理逐步达到规范化、科学化和制度化,以保证省重点实验室的高效率运行和高水平管理。 4.省重点实验室的仪器设备放置、分实验室及研究用房安排应按照“相对集中、突出重点”的原则合理布局,以利于课题研究、学术交流、突出实力、展示形象。

5.省重点实验室建设期满后要顺利通过上级的检查和验收。学校继续加大建设力度,积极申报并力争早日成为国家级重点实验室。 二、管理体制 1.省重点实验室实行依托学校且相对独立运作的管理运行体制。学校按照二级单位进行管理,所在院(系)具体负责管理工作。 2.学校和相应院(系)分别成立省重点实验室建设领导小组,负责实验室建设的领导工作。发规处负责全校重点实验室建设的管理、组织和协调工作;科技处负责省级以上重点实验室的申报和业务指导工作。 3.省重点实验室设主任(或常务副主任)、副主任和秘书等。为便于协调和加强院(系)、学科和实验室的关系,实验室主任或副主任应由一名学院院长(系主任)或副院长(系副主任)担任。 4.省重点实验室实行主任负责制。实验室主任(或常务副主任)由具有正高级职称和较强组织能力的学科或学术带头人担任,并由校长聘任,报省主管部门备案。副主任由实验室主任提名,经主管副校长和校长审定后由实验室主任聘任。实验室正、副主任的任期一般为三年。

核聚变教案1

学习目标: (一)知识与技能 1、了解聚变反应的特点及其条件. 2、了解可控热核反应及其研究和发展. 3、知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。 (二)过程与方法 通过让学生自己阅读课本,培养他们归纳与概括知识的能力和提出问题的能力(三)情感、态度与价值观 1、通过学习,使学生进一步认识导科学技术的重要性,更加热爱科学、勇于献身科学。 2、认识核能的和平利用能为人类造福,但若用于战争目的将给人类带来灾难,希望同学们努力学习,为人类早日和平利用核聚变能而作出自己的努力。 学习重点: 聚变核反应的特点。 学习难点: 聚变反应的条件。 知识链接: 1、写出卢瑟福发现质子的核反应方程。 2、写出核力的特点: 3、什么是结合能? 4、什么是比结合能? 5、什么是质量亏损?

6、什么是裂变? 7、什么是链式反应? 8、写出一种典型的链式反应的方程。 1967年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸成功。从第一颗原子弹爆炸成功到第一颗氢弹爆炸成功,我国仅用了两年零八个月。前苏联用了四年,美国用了7年。氢弹爆炸释放核能是通过轻核的聚变来实现的。 学习过程: 1、什么叫轻核的聚变? 2、从微观角度说说轻核聚变的产生条件。 3、从宏观角度说说轻核聚变的产生条件。 4、写出一个氘核与一个氚核结合成氦核是的核反应方程。 注:(1)热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着,太阳和很多恒星的内部温度高达107 K以上,因而在那里进行着激烈的热核反应,不断向外界释放着巨大的能量。太阳每秒释放的能量约为3.8×1026 J,地球只接受了其中的二十亿分之一。太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。它每秒有7亿吨原子核参与碰撞,转化为能量的物质是400万吨。科学家估计,太阳的这种“核燃烧”还能维持

苏州市重点实验室管理办法

常州市科技公共服务平台管理办法(试行) 总则 第一条常州市科技公共服务平台(以下简称“平台”)是构建科技创新体系的重要组成部分,是科技创新的重要支撑力量之一,为加强和规范平台的建设和运行管理,根据国家、省的有关规定,特制定本管理办法。 第二条科技公共服务平台是具有基础性、开放性和公益性特征,向社会提供科技资源共享服务、公共技术服务、创新创业服务的科技基础设施。平台建设旨在围绕我市经济、科技和社会发展中长期需求和高新技术产业的特点,以科技资源集成开放和共建共享为目标,重点突破与全面推进相结合,解决各类关键性、共性技术难题,为我市科技创新与科技创业提供高质量的各类技术服务,全面提高我市科技创新能力,促进科技与经济、社会的协调发展。 第三条平台建设主要依托具备一定资源优势、技术优势和人才优势的科研机构、高等院校、创新服务机构和科技服务型企

业等建设。 第四条平台的主要任务是: (一)对外提供研究开发、技术转移、科技条件资源共享、产品检验、测试分析、信息服务、技术服务、科技创业服务、科技融资服务、管理咨询等各类服务。 (二)培养高素质、专业化的科技资源管理与技术支撑服务的人才队伍。 (三)开展技术交流、技能培训、国内外合作与交流等活动。 (四)探索社会公共资源的共享机制。 管理机构与职责 第五条市级平台的组建工作,由常州市科学技术局(以下简称“市科技局”)根据全市经济、科技、社会的发展情况统筹规划,统一管理。辖市、区科技局(主管部门)具体负责归口管理的平台建设的组织实施。 第六条各管理机构的具体职责是: (一)市科技局 1.负责制定平台建设的总体规划;

2.负责编制平台年度建设计划与经费预算; 3.负责组织平台建设过程中的检查、监督和验收; 4.负责制定平台绩效评估指标体系,组织绩效评估和考核; (二)主管部门 1.负责本地区拟建平台的组织和推荐工作; 2.负责本地区的平台的组建和运行管理服务工作; 3.负责落实配套经费。 4.负责协调平台建设单位与共建或合作单位的关系。 立项与实施 第七条市科技局根据区域科技创新体系的建设需要,编制并发布年度的科技公共服务平台建设项目指南,依托单位可通过主管部门推荐或招标投标方式申请。 第八条平台建设应符合总体规划和布局原则,申请组建平台的依托单位应具备以下条件: (一)具有较好的前期工作基础和业绩,具备承担科技服务的能力,拥有为科技创新和科技产业化提供技术服务的专业技术人才。项目负责人具有较高的专业水平、组织管理与协调能力。

国际核聚变研究开发的现状和发展趋势_希物

中国核工业 ZHONGGUOHEGONGYE中国核工业 ZHONGGUO HE GONGYE 2006年?第12期?总第76期 国际磁约束核聚变研究始于上世纪50年代。国际上将核聚变研究的发展分为六个阶段,即:原理性研究阶段、规模实验阶段、点火装置实验阶段(氘氚燃烧实验)、反应堆工程物理实验阶段、示范反应堆阶段、商用化反应堆阶段。总体上看,国际磁约束核聚变界正处在点火装置和氘氚燃烧实验阶段,并逐步向反应堆工程实验阶段过渡。 上世纪90年代,国际磁约束核聚变研究取得了突破性的进展,获得了聚变反应堆级的等离子体参数,初步进行的氘-氚反应实验,得到16兆瓦的聚变功率。可以说,磁约束核聚变的科学可行性已得到证 实,有可能考虑建造“聚变能实验堆”,创造研究大规模核聚变的条件已经成熟。国际聚变研究在完成科学可行性验证后已于1996年正式定位为核聚变能源开发,其显著标志是国际原子能机构(IAEA)等离子体物理和受控核聚变研究国际会议于1996年正式更名为国际聚变能源大会。 近十年来,各国在托卡马克装置上的核聚变研究不断取得令人鼓舞的进展。1991年11月9日,欧共体的JET托卡马克装置成功地实现了核聚变史上第一次氘-氚运行实验,在氘氚6比1的混合燃料(86%氘,14%氚)中,等离子体温度达到3 亿摄氏度,核聚变反应持续了2秒钟,产生了1×1018个聚变中子,获得的聚变输出功率为0.17万千瓦,能量增益因子Q值达0.11~0.12。虽然高峰聚变功率输出时间仅有2秒,但这是人类历史上第一次用可控方式获得的聚变能,意义十分重大。这一突破性的进展极大地促进了国际托卡马克实验堆计划的开展。 1993年12月9日和10日,美国在TFTR装置上使用氘、氚各 50%的混合燃料,使温度达到3亿~4亿摄氏度,两次实验释放的聚变能分别为0.3万千瓦和0.56万千瓦,大约为JET输出功率的2倍和4 国际核聚变研究开发的现状和发展趋势 本期专题———关注中国核聚变研究 ◎撰文?希物 特斯拉、等离子体存在时间2960毫秒。 我国聚变研究的中心目标是在可能的条件下促使核聚变能尽早在中国实现。因此,参加国际热核聚变实验堆(ITER)计划应该也只能是我国整体聚变能研发计划中的一个重要组成部分。国家将在参加ITER计划的同时支持与之配套或与之互补 的一系列重要研究工作,如托卡马克等离子体物理的基础研究、聚变堆第一壁等关键部件所需材料的开发、示范聚变堆的设计及必要技术或关键部件的研制等。参加ITER计划将是我国聚变能研究的一个重大机遇。 尽管就规模和水平来说,我国核聚变能的研究和美、欧、日 等发达国家还有不小的差距,但是我们有自己的特点,也在技术和人才等方面为参加ITER计划作了相当的准备。这使得我们有能力完成约定的ITER部件制造任务,为ITER计划作出相应的贡献,并有可能在合作过程中全面掌握聚变实验堆的技术,达到我国参加ITER计划总的目的。 15

高中物理之核聚变知识点

高中物理之核聚变知识点 核聚变 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裂变。把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应叫做聚变。 轻核的聚变(热核反应) 某些轻核能够结合在一起,生成一个较大的原子核,这种核反应叫做聚变。 轻核的聚变:

根据所给数据,计算下面核反应放出的能量: 发生聚变的条件: 使原子核间的距离达到10的负15次方m. 实现的方法有: 1、用加速器加速原子核; 2、把原子核加热到很高的温度;108~109K 聚变反应又叫热核反应

核聚变的利用——氢弹 可控热核反应——核聚变的利用 可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用聚变产生的核量是 非常吸引人的重大课题,我国的可控核聚变装置“中国环流器1号”已取得不少研究成果。 1.热核反应和裂变反应相比较,具有许多优越性。 ①轻核聚变产能效率高。 ②地球上聚变燃料的储量丰富。 ③轻聚变更为安全、清洁。 2.现在的技术还不能控制热核反应。 ①热核反应的的点火温度很高; ②如何约束聚变所需的燃料;

③反应装置中的气体密度要很低,相当于常温常压下气体密度的几万分之一; 3.实现核聚变的两种方案。 ①磁约束(环流器的结构) ②惯性约束(惯性约束) 习题演练 1. (2011年绍兴一中检测)我国最新一代核聚变装置“EAST”在安徽合肥首次放电、显示了EAST装置具有良好的整体性能,使等离子体约束时间达1000 s,温度超过1亿度,标志着我国磁约束核聚变研究进入国际先进水平.合肥也成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的地方.核聚变的主要原料是氘,在海水中含量极其丰富.已知氘核的质量为m1,中子的质量为m2,He的质量为m3,质子的质量为m4,则下列说法中正确的是()A.两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是质子B.两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是中子C.两个氘核聚变成一个He所释放的核能为(2m1-m3-m4)c2 D.与受控核聚变比较,现行的核反应堆产生的废物具有放射性 2. 重核裂变和轻核聚变是人们获得核能的两个途径,下列说

国际热核聚变实验计划

国际热核聚变实验反应堆计划(International Thermonuclear Experimental Reactor,简称ITER)与国际空间站、欧洲加速器、人类基因组计划一样,是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。其目的是借助氢同位素在高温下发生核聚变来 获取丰富的能源。 1985年,由美苏首脑提出了设计和建造国际热核聚变实验堆ITER的倡议;也被称为“人造太阳”计划。 ITER的投资和建设规模之庞大,交叉学科种类之多,实验设备之复杂,都决定了它必须由多国合力完成。该计划约需耗时35年,耗资100亿美元,涉及领域包括超导研究、高真空、生命科学、遥控密封、环境科学、等离子计量和控制、信息通信、纳 米材料等多种学科,它的最终选址一直是参与国竞争的焦点。 先后有西班牙、法国、日本和加拿大4个国家提出申请将实验堆建在本国,日本 和法国最终入围,加拿大则因没有入围而于2003年12月23日宣布因缺乏资金退出。美国因自认为在核聚变技术上领先其他国家,曾于1999年宣布退出,后又因国内热核聚变研究进展缓慢,担心被ITER甩下,于2003年2月18日重新加入。中国也在同 日正式入盟。 2005年6月28日,在计划提出20年,选址耗时18年后,ITER的建设地点终于花落法国的卡达拉舍,它将成为世界第一个产出能量大于输入能量的核聚变装置,为 制造真正的反应堆作准备。 合作承担ITER计划的7个成员是欧盟、中国、韩国、俄罗斯、日本、印度和美国,这七方包括了全世界主要的核国家和主要的亚洲国家,覆盖的人口接近全球一半。为建 设ITER,各参与方专门协商组建了一个独立的国际组织,各国政府首脑在过去几年中都采取不同方式对参加ITER计划作出过正式表态。这些都是国际科技合作史上前所未有的,充分显示了各国政府和科技界对该计划的高度重视。 ITER计划的实施结果将决定人类能否迅速地、大规模地使用聚变能,从而可能影响人类从根本上解决能源问题的进程。

教科版选修3-5(13)核聚变

(十三)核聚变 1.发生热核反应的办法有( ) A.用中子轰击 B.保持室温环境、增大压强 C.把物体加热到几百万摄氏度以上 D.用γ光子照射 解析:选C 要发生热核反应,必须使轻核接近核力发生作用的距离10-15m,这就要求原子核应具有足够的动能,方法是给原子核加热,使其达到几百万摄氏度的高温。 2.关于轻核聚变释放核能,下列说法正确的是( ) A.一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大 C.聚变反应中粒子的比结合能变小 D.聚变反应中由于形成质量较大的核,故反应后质量增加 解析:选B 在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多,但平均每个核子释放的能量一定大,故A错误,B正确;由于聚变反应中释放出巨大能量,则比结合能一定增加,质量发生亏损,故C、D错误。 3.科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3),它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为32He+32He―→211H+42He。关于32He聚变下列表述正确的是( ) A.聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核 C.聚变反应没有质量亏损 D.目前核电站都采用聚变反应发电 解析:选B 聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核,聚变过程会有质量亏损,要放出大量的能量,但目前核电站都采用铀核的裂变反应。 4.现有三个核反应: ①2411Na―→2412Mg+0-1e ②235 92U+10n―→141 56Ba+9236Kr+310n ③21H+31H―→42He+10n 下列说法正确的是( ) A.①是裂变,②是β衰变,③是聚变 B.①是聚变,②是裂变,③是β衰变 C.①是β衰变,②是裂变,③是聚变 D.①是β衰变,②是聚变,③是裂变 解析:选C ①中的0-1e是β粒子,故发生的是β衰变,②是重核分裂成质量较小的核,是裂变,③

重点实验室建设条件和流程

山西省重点实验室建设条件和流程 一、申请新建重点实验室应具备的基本条件: (一)有相对集中的实验用房和办公场所,实验室面积在1000平方米以上;有先进、完备的科研条件和设施,仪器设备原值在1000万元以上。 (二)从事本领域基础研究、应用基础研究和共性关键技术研究,研究方向凝练, 特色优势明显,符合国家及我省发展战略和方向,研究实力和水平在本领域或本行业处于国内前列。 (三)围绕研究方向有高水平的学术带头人和相应的研究团队,固定科研人员不少于25人,具备承担国家和省级重大科研任务的能力。依托单位为高等院校的,原则上在所属学科领域应有博士学位授予权;依托单位为企业或科研院所的,原则上应具有合作培养研究生的条件和基础。 (四)从事所在方向研究3年以上,承担过国家或省级科技计划项目,拥有相应发明专利或自主创新成果,发表过高水平科技论文,成果转化和产业化实施效果突出。 (五)实行人财物相对独立的管理机制,有良好的产学研合作基础,管理规范,规章制度健全,运行机制合理,能够对外开放并发挥引领和辐射带动作用。 (六)主管部门和依托单位能保证重点实验室的建设经费和运行经费,并为重点实验室的建设与发展创造良好的环境、条件,提供必要的支持。依托单位为企业的,最近3年研发投入占主营收入的比例不低于3%。

(七)重点实验室建设期限为1年,主管部门和依托单位应当在建设期内提供计划任务书承诺的保障。因特殊原因在一年内没有完成建设期任务的,经科技厅批准后最多可延长1年,延期后仍未能通过验收的将予以撤销。 二、申报材料 1、山西省重点实验室建设申请报告。 2、附件材料: (1)实验室现有固定人员名单; (2)实验室学术委员会人员名单; (3)实验室流动人员名单; (4)实验室主要科研仪器设备清单; (5)实验室承担的重要科研项目清单; (6)实验室获奖成果清单; (7)实验室重要学术专著、论文、发明专利等科研成果清单; (8)其他相关证明材料。 3、主管部门《山西省重点实验室申报汇总表》。 三、办理程序 下达通知——受理——形式审查——评审——公示——合法性——审查——审批——办结——年度考核——评估——资料归档四、认定流程图

为什么说核聚变是终极能源

为什么说核聚变是终极能源? 随着社会的进步,人类对能源的需求越来越大,传统的化石能源已经接近枯竭。可控核聚变是解决能源危机的最终手段。一升海水中的氘元素蕴含的能量相当于300升汽油。 01磁场约束核聚变——托克马克装置 托卡马克,是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。它的名字Tokamak 来源于环形、真空室、磁、线圈。最初是由位于苏联莫斯科的库尔恰托夫研究所的阿齐莫维齐等人在20世纪50年代发明的。托卡马克的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。 相比其他方式的受控核聚变,托卡马克拥有不少优势。1968年8月在苏联新西伯利亚召开的第三届等离子体物理和受控核聚变研究国际会议上,阿齐莫维齐宣布在苏联的T-3托卡马克上实现了电子温度 1 keV,质子温度 0.5 keV,n τ=10的18次方m-3.s,这是受控核聚变研究的重大突破,在国际上掀起了一股托卡马克的热潮,各国相继建造或改建了一批大型托卡马克装置。其中比较著名的有:美国普林斯顿大学由仿星器-C改建成的 ST Tokamak,美国橡树岭国家实验室的奥尔马克,法国冯克奈-奥-罗兹研究所的 TFR Tokamak,英国卡拉姆实验室的克利奥(Cleo),西德马克斯-普朗克研究所的 Pulsator Tokamak。 2006年9月28日,中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的新一代热核聚变装置EAST首次成功完成放电实验,获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电。EAST成为世界上第一个建成并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。 早在1933年,即发现核裂变现象五年前,人类就发现了核聚变。虽然核裂变比核聚变发现得晚,但是很快就实现了核裂变爆炸。随着受控核裂变发电获得成功,世界范围内大规模核电站建设迅速展开,并投入商业运行。 在核聚变实现后,同样,人们也试图能和平利用受控核聚变,如建立受控核聚变发电厂。与利用核裂变发电相比,利用受控核聚变的能量来发电具有许多优点:一是理论和实践都证明,核聚变比核裂变释放出的能量要大得多;二是资源

惯性约束核聚变

惯性约束核聚变 核能的安全使用是缓解能源危机的有效途径。相对于核裂变,核聚变具有无放射性,单位质量提供的能量多等优点,而且地球上核聚变物质储量远远多于核裂变物质储量。实现受控核聚变。 聚变的原理: 他们是利用加速器或其它方法使原子核相互碰撞, 从而得到或失去能量。 要实现受控核聚变,必须满足两个基本条件,一是必须将燃料加热到很高的热核反应温度;二是,必须在足够时间长时间内将高温高密度等离子体约束在一起。Lawson 判据限定了实现核聚变的具体条件,即受约束的等离子体必须达到一定的密度n 、温度T 及约束时间τ。对氘氚反应,)/(109.3311mm s n ?≥τ,T 约为K 810。 有两种方法,实现受控核聚变。一是磁约束聚变(Magnectic Confinement Fusion ,MCF ),就是利用磁场将带电离子约束住,使之发生聚变的反应。二是激光驱动惯性约束聚变,就是基于氢弹原理,即利用高能激光驱动器在极短时间将巨变燃料小球(靶丸)加热、压缩到高温、高密度,使之在中心“点火”,点燃后继核反应实现受控核聚变,从而获得干净聚变能源。

聚变过程可分为四个阶段:一、强激光束快速加热氘氚靶丸表面,形成等离子体烧蚀层;二、驱动器的能量以激光或X 光形式迅速传递给烧蚀体,使之加热并迅速膨胀;当壳体外部向外扩张时,根据动量守恒定理,剩余部分则向中心挤压,反向压缩燃料; 三、向心聚爆将靶丸压缩至一定程度,使氘氚燃料达到高温、高密度状态,在靶丸中心形成热点;四、热核燃烧在被压缩的燃料内部蔓延,使主体燃料发生聚变反应,产生数倍的能量增益,从而产生大量的聚变能输出。 现在的惯性约束核聚变存在以下问题: 一、激光和离子束功率没有达到足够大; 二、激光必须照射均匀,小球壳本身厚薄均匀; 三、目前的爆炸方法有待改进。 ICF 研究进展 自从60年代初激光器问世以后,中、美、日、前苏联等国即着手激光驱动ICF 研究,多年来ICF 研究已在世界范围内取得了重要进展。但目前仍处在科学上可行性研究 阶段,即掌握主要环节的靶物理规律,实现实验室演示点火目标。为此需要驱动器(主要是高功率、高能量激光器)、靶物理理论和实验、精密诊断设备、靶的制备五个方面协调研究发展。下面主要介绍美、法、日等国在激光驱动器和靶物理方面的研究发展情况。 美国 从1975年至今,已建立了6代固体激光器,输出功率提高了近5个量级。 1985年建成了当时世界上最大的固体激光器NOV A ,脉宽约1ns ,10路、三倍频,能量(下同)输出约20KJ 。1994年NOV A 完成精密化,能量升级至40KJ 。 1995年在Rochester 大学建成固体激光器OMEGA (1ns ,60路、约45KJ )。 正在建造国家点火装置(NIF ),3~5ns 、,192路、1.8KJ ,预计2005年前后建成。目前能源部的一个专门小组正在对NIF 的技术进行评估。 拍瓦(W 1510)装置(1ps 、1路、1KJ )正在运行。 法国 PHEBUS 装置约1ns 、2路、KJ 42?正在运行。 在美国帮助下正在研制百万千焦LMJ ,3~5ns ,240路,1.8MJ ,预计2010年建成。 P102超短脉冲激光器,约350fs ,1路,55TW 我国 1964年,王淦昌在国际上独立提出激光驱动聚变的建议,由此开始了我国ICF 研究历史。80年代初中国科学院与当时九院合作研究促进了我国ICF 的发展。1993年,国家高技术863计划成立了惯性约束聚变主题专家组后,规划了国家ICF 发展目标,并在驱动器、靶物理理论和实验、精密化诊断设备、靶的制备五方面研究取得了重大进展,为进一步的研究打下了重要基础。 经过早期几代固体激光器的研制,1986年建成神光一号(SG-1)———当时称为LF-12,脉宽1ns 、2路、基频能量为J 8002?,1994年退役;与此同时建成了星光装置(1ns 、1路),目前输出能量约100J 。 1994年决定建造∏-SG ,1ns 、8路、6KJ ()?1、3KJ (?3),经过改造,2000年已开始投入运行。 1996年开始进行,I∏-SG 原型概念设计。I∏-SG 为60路、1ns 、输出到靶面的总能量为60KJ (?3),它是我国进行点火前靶物理并外推到点火物理研究的驱动器,约

信息安全国家重点实验室开放课题基金计划任务书【模板】

信息安全国家重点实验室 开放课题基金 计划任务书 课题名称: ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 课题负责人: ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 所在单位: ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 联系电话: ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 电子邮箱: ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 批准金额: ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 起止年限: ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 填报日期: ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ

信息安全国家重点实验室 二○一三年版 说.明. 1.表格的各项内容要逐条认真填写。表达要明确、严谨。 第一次出现的缩写词,须注明全称。 2.请用A4纸打印,并于左侧装订成册。各栏空格不够时, 请自行加页。 3.计划任务书一式两份,由申请者所在单位盖章后,投 送到信息安全国家重点实验室。 4.课题负责人须按要求提交年度进展报告和结题报告。 5.开放课题资助项目的有关论文、专著、成果评议鉴定 资料等,均应把实验室作为工作单位之一标注,单位信息:“中国科学院信息工程研究所,信息安全国家重点实验室, 北京100093”;英文应标注“State Key Laboratory of Information Security (Institute of Information Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093)”。未标注的,验收时不计入成果。

热核聚变

热核聚变”,简单的说就是把氢弹的原理用来发电,具体科普已经很多了,楼主只强调三个特点: 1、环保,异常的环保! 2、廉价,异常的廉价! 3、难,异常的难! 但,假设做成了,会是什么情况?电力几乎免费,进一步说,能源在可预见的时间内几乎不需要成本。 进一步设想一下: 环保问题将彻底解决。中国所有的环保问题都是成本问题,只要加热到10000度,什么污染物都离子化了,哪来的污染?(这其实是个小问题) 生产成本急剧下降,生产力迅速提升。生产物料可以全部回收,打回到原子状态,重新提炼(这个过程是非常耗费能源的)。

与之相对应的技术必然井喷:电动汽车取代汽油车(汽油机做不过别人,电动车这块是有望实现弯道超车的)、用对撞机生产各式各样的元素。如此等等。 所有的产品,无论是武器、设备,还是其他商品,往上分析,其成本构成只有:人力和空间。 只要有了无限的电,将彻底颠覆人类目前的社会结构,其重要性楼主无法用语言来描述。 另外,在研发过程中对军事领域的推动也不容小觑。和氢弹是本家嘛! 当然这个是非常理想化的状态,总之前景还是很诱惑的,于是各国蠢蠢欲动。 说实话,在科学前瞻性方面,欧美人一直是走在前面的。这么个玩意儿,又和军事沾边,能自己搞,肯定自己搞了。不过实在太烧钱。

八九十年代,那会中国的科技实力还排不上号,美国人带着欧洲人就是不和中国玩,中国天天跟着屁股后面要一起玩。 结果他们自己人还是协商不好,98年美国索性不干了。 但不干了也不行啊,石油煤炭终究要用完的,这不是全人类的希望所在嘛! 折腾来折腾去,中国一拍大腿:得了,钱我多出点!2003年中国和美国同一天(是同一天,不知道达成了什么妥协)加入到这个计划。钱自然多多益善,因为钱就是话语权的保障啊,于是美 国又拉来印度当冤大头。你拉一个,我拉一个,最终主要国家都加入了这个计划。(其实欧洲的主导作用是很大的,为了剧情需要,委屈一下) 紧接着选址。对中国来说法国是最合适的,中法关系的猫腻不用扒了吧?(据说他们煮茶叶蛋的技术都是土共亲授的),法国又是西方国家,地址也不至于太敏感;对美国来说,日本最合适 ,等于就是自己家嘛!

国际热核聚变试验堆ITER计划专项-托卡马克物理试验室--托卡马克

1.中平面快速扫描探针 等离子体边界具有丰富的物理现象,包括边界物理参数、剪切层流、径向湍流等各种湍流结构,以及SOL流等,这些现象往往与等离子体输运紧密联系,同时波与等离子体相互作用、偏滤器物理等其他物理研究也需要探针提供基本物理参数的分布。装备不同类型朗缪尔探头的往复式探针能够扫描测量出边界等离子体参数的分布,也能定点获得等离子体边界密度、温度、悬浮电位以及相应的涨落量等物理量,是分析湍流行为的基本手段之一,两套可同步运行的探针系统除可以同时测量更多的物理量外,还能进行边界大尺度结构的研究。两套快动探针系统是EAST边界物理特别是刮削层研究的重要手段。 EAST中平面探针系统主要有J,K窗口的两套快速往复探针系统组成(图1)。它们环向相差17°,可以提供边界上游数据。它们最大的运动速度为两米每秒,可以在300ms之内做一次往复运动,从而获得边界等离子体参数的分布信息。两套探针系统稳定可靠,机动灵活。探针系统的最大安全行程为500mm。位移误差小于百分之一。探针在一次放电中可以完成多次动作,具体次数视放电长度而议。 EAST快动探针系统采用快慢两级驱动模式,慢动驱动部分使用步进电机通过丝杠来驱动探针沿着导轨前后运动,行程范围在1.5m左右,使得探针到达SOL区外侧的等待区域;快动驱动部分则由一个伺服电机和一个电缸组成,伺服电机的旋转运动通过电缸的循环齿轮带转成直线运动;同时在快动驱动的电缸旁平行安装了一个75cm长的线性位移传感器,用于将位置信号转化成电压信号送到探针采集系统。慢驱和快驱都有自锁功能,能够保护探针系统不因为内外压

力差等造成探针自行移动。图1显示了EAST上两套快速往复探针系统的照片。 图1.EAST上两套快动探针系统。 2.偏滤器探针诊断系统 偏滤器探针是典型的等离子体诊断静电探针,由于其具有比较高的时间分辨高、使用方便、可测量的物理量丰富等优点,一直被作为常规的等离子体诊断工具。偏滤器探针采用三探针阵列,可以测量偏滤器区域的电子密度、电子温度、压强、靶板表面入射粒子通量以及热通量的时空分布。 针对EAST装置的升级改造和实现高性能长脉冲等离子体放电的实验目标,偏滤器探针在2014年夏季EAST实验中也相应进行了升级。为了能够在高参数

《国家重点实验室建设计划任务书》

附件2: 《国家重点实验室建设计划任务书》 (格式) 实验室名称: 学科分类: 依托单位: 主管部门: 通讯地址: 邮政编码: 联系人: 联系电话: 手机: 传真: 电子邮件: 中华人民共和国科学技术部 二○一一年制

内容提纲 一、实验室基本信息 实验室中英文名称,学科领域,建设承担单位及单位负责人,建设地点。 二、实验室研究方向、主要研究内容及预期研究目标 在分析本领域发展趋势和状况的基础上,结合本实验室已有工作基础,确立研究方向、近期主要研究内容和预期研究目标。 三、队伍建设及人才培养计划 现有队伍和人才培养情况介绍,实验室规模和队伍结构的总体规划,稳定和吸引优秀高水平人才的具体措施,吸引人才计划。 四、实验平台建设与经费 建设经费概算与落实计划,实验室各研究单元的构成(结合研究内容和队伍设置阐述),现有科研条件(仪器设备、科研用房、配套设施)情况,仪器设备购置(研制)计划及理由,基建或配套设施改善计划。 五、实验室管理运行机制 实验室日常运行管理,人员聘用及流动,仪器设备管理与使用,开放合作设想。 六、实验室主任推荐人选简介,实验室学术委员会提名与简介

实验室主任推荐人选基本情况、主要研究领域和代表性研究成果简介,实验室学术委员会主任、委员提名与简介。 七、依托单位的支持(包括配套经费和运行费计划) 八、实验室所在省(自治区、直辖市)的支持(包括配套经费和运行费计划) 九、主管部门的支持(包括配套经费和运行费计划) 十、依托单位意见 十一、实验室所在省(自治区、直辖市)科技主管部门意见十二、主管部门审查意见 附1. 实验室主任招聘工作报告(招聘过程、推荐人选详细介绍、依托单位推荐意见、主管部门审查意见。) 附2. 实验室固定人员名单(列出姓名、性别、出生年月、职称、研究方向或专业等主要信息。研究、技术和管理人员分别 排列,其中研究人员按照研究单元排列。) 附3. 学术委员会提名名单 附4. 实验室现有主要仪器设备清单 附5. 实验室仪器设备购置(研制)计划清单 附6. 实验室承担的重要科研项目清单 附7. 实验室重要获奖清单 附8. 实验室重要专著、论文、专利等科研成果清单

高三物理裂变和聚变

裂变和聚变 ★新课标要求 (一)知识与技能 1.知道核裂变的概念,知道重核裂变中能释放出巨大的能量。 2.知道什么是链式反应。 3.会计算重核裂变过程中释放出的能量。 4.知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型,了解核电站及核能发电的优缺点。 5.了解聚变反应的特点及其条件. 6.了解可控热核反应及其研究和发展. 7.知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。 (二)过程与方法 1.通过对核子平均质量与原子序数关系的理解,培养学生的逻辑推理能力及应用 教学图像处理物理问题的能力。 2.通过让学生自己阅读课本,查阅资料,培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。 (三)情感、态度与价值观 1.激发学生热爱科学、探求真理的激情,树立实事求是的科学态度,培养学生基本的科学素养,通过核能的利用,思考科学与社会的关系。 2.通过教学,让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。 3.确立世界是物质的,物质是运动变化的,而变化过程必然遵循能量守恒的观点。 ★教学重点 1.链式反应及其释放核能的计算。 2.重核裂变的核反应方程式的书写。 3. 聚变核反应的特点。 ★教学难点 1、通过核子平均质量与原子序数的关系,推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。 2、聚变反应的条件。 ★教学方法 教师启发、引导,学生讨论、交流。 ★教学用具: 多媒体教学设备一套:可供实物投影、放像、课件播放等。 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 重核裂变 (一)引入新课 教师:大家都知道在第二次世界大战即将结束的时候,美国于1945年8月6日、9日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹,刹那间,这两座曾经十分美丽的城市变成一片废墟.大家还知道目前世界上有少数国家建成了许多核电站,我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等。我想,现在大家一定想知道原子弹爆炸及核发电的原理,那么,我们这节课就来学习裂变,通过学习,大家就会对上述问题有初步的了解。

《核聚变》教学设计 2020

《核聚变》教学设计 教学目标 1.知道核聚变现象,理解核聚变放出巨大能量的原理 2.能根据ΔE=Δmc2计算核聚变放出的能量 3.了解氢弹结构和反应过程,了解太阳核聚变反应 4.了解核聚变反应的优点、困难。 5、知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广 阔的能源前景。 重点难点 重点:(1)核聚变发生机制(2)能根据ΔE=Δmc2核裂变、核聚变情况下放出的能量 难点:从两个方面分析核聚变放出巨大能量的原理 设计思想 核聚变对学生而既熟悉又陌生,学生或多或少都了解一些,这部分内容学生一定很感兴趣,所以,讲授时我们可以以问题的形式让学生观看PPT,自已去看书、思考,整理相关的知识,掌握要掌握的内容。 教学资源多媒体课件 教学设计 【课堂引入】分析聚变反应放出巨大能量的原因之一 学习活动一:根据原子核的比结合能曲线,知道中等核的比结合能最大,两个较轻原子核结合成质量数较大原子核时要释放能量还是要吸收能量呢?(回答:释放能量并分析原因)问题1:写核反应方程应注意什么? (1)满足“质量数、核电荷数”守恒; (2)只能用单箭头,不能用等号; (3)两边的中子不能约去。 学习活动二:分析聚变反应放出巨大能量的原因之二(聚变平均每个核子释放能量是裂变反应的4倍左右) 在核裂变235 92U+1 n →141 56 Ba+92 36 Kr+310n反应中,质量亏损Δm=0.2153u,则 (1)一个铀核裂变释放多少能量E?平均每个核子释放的能量E0是多少 解:E=Δm×931.5Mev=200.55Mev E0=E/235=0.853Mev (2)核聚变:把轻原子核聚合成较重原子核的反应(氢弹主要利用的核聚变) 2 1 H+21H 42He+10n +17.6Mev 平均每个核子放的能量E0=E/3=3.52Mev

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