第十二章 D 重核裂变 链式反应 (NXPowerLite)PPT课件
- 格式:ppt
- 大小:1.01 MB
- 文档页数:17
重核裂变课件一、引言核裂变是指重核在吸收中子后,发生核反应,分裂成两个或多个较轻的核,并释放出大量能量的过程。
这一现象最早由德国物理学家奥托·哈恩在1938年发现,其研究成果为人类开发核能奠定了基础。
本课件旨在介绍重核裂变的基本原理、反应类型、应用领域及安全控制等方面的知识。
二、重核裂变的基本原理1.核裂变过程重核裂变是指重核在吸收一个中子后,发生核反应,分裂成两个较轻的核,并释放出大量能量的过程。
裂变过程中,重核吸收一个中子后,形成一个复合核,该复合核处于激发态,不稳定。
随后,复合核发生形变,两个较轻的核在形变过程中分离,同时释放出两个或多个中子、大量的能量以及γ射线。
2.裂变链式反应在裂变过程中,释放出的中子可以继续引发其他重核发生裂变,形成链式反应。
为了维持链式反应,必须满足临界条件,即裂变产生的中子数量等于或大于吸收的中子数量。
在实际应用中,通过控制棒等手段调节中子数量,实现对链式反应的控制。
3.裂变产物及能量释放重核裂变产物主要包括两个较轻的核(裂变碎片)、释放的中子、能量(包括裂变能和γ射线能量)。
裂变能是指裂变过程中释放的核能,其大小约为200MeV。
这些能量主要以热能形式释放,可用于发电、供热等。
三、重核裂变的反应类型1.可控链式反应在核电站中,通过控制棒等手段调节中子数量,使裂变反应恰好维持在一个稳定的水平,实现可控链式反应。
这种反应产生的能量可以用来发电,为人类提供清洁、高效的能源。
2.不可控链式反应在核武器中,利用不可控链式反应产生的大量能量,实现爆炸效果。
不可控链式反应的特点是裂变产生的中子数量迅速增加,导致反应速度急剧加快,直至燃料耗尽。
3.加速器驱动系统(ADS)加速器驱动系统是一种新型核裂变技术,通过粒子加速器产生高能中子,激发重核发生裂变。
ADS具有较高的安全性,可以有效地处理核废料,同时实现能量高效利用。
四、重核裂变的应用领域1.核能发电核能发电是重核裂变最重要的应用领域。
《核裂变与链式反应》讲义一、教材版本与章节介绍咱们今天讲的内容来自鲁科版高中物理必修1,在第1章绪论之后,还有关于碰撞与动量守恒等有趣的章节,咱们现在聚焦在第四章原子核里的第五节裂变和聚变中的核裂变与链式反应这部分内容。
这部分内容就像是打开核能神秘大门的一把小钥匙,只要跟着老师我一起,保准你能轻松理解。
二、核裂变是啥玩意儿?同学们,咱们先来说说核裂变。
简单来讲呢,核裂变就是那些很重很重的原子核啊,它们分裂成两个或者好几个质量比较小的核的这么一个反应。
就好比一个超级大的家庭突然分成了好几个小家庭一样。
那这个过程呢,还会释放出能量,这个能量可不得了,咱们给它取了好几个名字,像裂变能、核能或者原子能。
比如说铀核或者钚核这些重核就特别容易发生这种裂变反应。
想象一下,那些原本紧紧抱在一起的重核里面,就像藏着巨大的能量宝藏,一旦发生裂变,就相当于把宝藏释放出来啦。
三、链式反应的神奇之处1、链式反应的概念那什么是链式反应呢?这可就更有趣了。
当一个中子去撞击铀核,让铀核发生裂变的时候啊,这个铀核裂变的同时呢,会放出2到3个中子。
这就好比一个小石子投入平静的湖面,溅起好多小水花一样。
这些放出来的中子如果再去撞击其他的铀核,让其他铀核也发生裂变,然后新裂变的铀核又放出更多的中子,这样一代接一代地继续下去,就像一条锁链一样,一环扣一环,反应就不断地进行下去了,而且还会越来越强烈呢。
这就是链式反应啦。
2、链式反应的条件不过呢,链式反应可不是想发生就能发生的,它是有条件的。
首先啊,发生裂变物质的体积得够大才行,要大于临界体积。
这个临界体积就像是一个门槛,如果裂变物质的体积比这个临界体积小,那链式反应就没法顺利开展啦。
就好比你要办一场超级热闹的派对,场地得足够大才行,如果场地太小,人都挤不进去,派对就热闹不起来了。
还有一个条件呢,就是得有持续不断的中子源。
就像咱们刚刚说的,没有这个中子源,就没有最初去撞击铀核的中子,那整个链式反应就没法开始,就像没有点火的鞭炮,怎么可能炸响呢?四、核反应堆的构成与作用1、核反应堆的组成部分那为了能让核裂变和链式反应乖乖听话,咱们人类发明了核反应堆。
12.D重核裂变链式反应
【学习目标】
(1)知道重核裂变是获取核能的有效途径
(2)知道链式反应和产生链式反应的条件
【学习内容】
人们知道原子核衰变和人工转变可以使得原子核释放核能,核能的强度远远大于人类以前认识的机械能、化学能和电能。
那么如何获得持续核能呢?
一、核能
1、定义:原子核的发生变化时放出的
能量,叫做核能。
二、裂变
1、定义:重核受到其他粒子(如中子)轰击时,分裂成两块或两块以上的核的过程称为裂变。
2、裂变过程中放出______并释放大量的能量。
问题:如何使裂变能持续进行?
三、链式反应
1、定义:重核裂变时放出的引起其他重核的裂变,可以使裂变不断进行下去,这就是链式反应。
如图所示:
2、临界体积:使裂变物质能够发生链式反应的叫做它的临界体积。
链式反应的条件:铀块的体积临界体积。
练习
1、核能是指,原子核的发生变化时放出的能量。
2、_____受到中子轰击时,分裂成中等质量的核的过程,称为重核裂变。
在此过程中,还会释放出几个中子,并伴随大量的_____释放。
3、重核裂变时放出的引起其他重核的裂变,可以使裂变不断地进行下去,这就是________。
链式反应使能的大规模利用成为可能。
4、能够发生链式反应的铀块的叫做它的临界体积,所以发生链式反应的条件是铀块的体积要临界体积。
(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
资源信息表第十二章 D 重核裂变链式反应杨浦区教师进修学院李沐东一、教学任务分析本节课的主要内容为核力、核能、重核裂变和链式反应等。
是对原子核式结构、天然放射性等知识的深化、总结和应用。
本节内容的学习对学生认识核能开发利用、建立社会责任感有重要的意义。
学习本节内容需要有库仑定律、万有引力、原子核式结构等方面的知识基础。
本节的教学内容包含三大部分:核力核能、重核裂变和链式反应。
这三部分内容在逻辑关系上是层层递进的,穿插它们的主线是“人们如何利用核能”。
教学中教师应根据学生实际,对知识做适当的补充和拓展,使学生对本节所学的内容更容易理解。
通过教学,不仅要学生了解什么是核能、如何利用核能,更重要的要让学生感悟为什么要利用核能、如何和平的利用核能等科学态度问题。
建立正确的核利用伦理观,同时增强社会责任感。
二、教学目标1.知识与技能(1)知道核力与核能。
(2)知道重核裂变是获取核能的有效途径之一。
(3)知道链式反应和产生链式反应的条件。
2.过程与方法通过核能、链式反应等学习过程,感受类比和虚拟实验的方法。
3.情感、态度与价值观通过本节的学习,懂得科学技术是一把双刃剑,感悟核能的开发与利用对建立一个和平、和谐社会的重要意义。
三、教学重点和难点重点:重核裂变、链式反应。
难点:重核裂变是如何产生核能的。
四、教学器材和课件“核爆炸”演示录像;相关图片。
五、教学设计思路本节包含三部分内容:核能、重核裂变和链式反应。
第一部分内容的教学主要解决什么是核能的问题,后两部分的教学主要解决如何利用核能的问题。
本教学设计以壮观的核爆炸的录像作为情景引入,在学生感受核爆炸无与伦比的威力同时,产生探究什么核能、如何利用核能的欲望。
若要学生较清晰的理解什么是核能、以及如何利用核能,需要对核力的知识进行适当介绍。
在本教学设计的开始特别的提供了一些数据,目的为了让学生更好的感受核力的特点。
在介绍核力的基础上,再通过类比的方法,从而使学生较容易理解核能。