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第十九章原子核新課標要求1．內容標準（1）知道原子核的組成。
知道放射性和原子核的衰變。
會用半衰期描述衰變速度，知道半衰期的統計意義。
（2）瞭解放射性同位素的應用。
知道射線的危害和防護。
例1 瞭解放射性在醫學和農業中的應用。
例2 調查房屋裝修材料和首飾材料中具有的放射性，瞭解相關的國家標準。
（3）知道核力的性質。
能簡單解釋輕核與重核內中子數、質子數具有不同比例的原因。
會根據質量數守恆和電荷守恆寫出核反應方程。
（4）認識原子核的結合能。
知道裂變反應和聚變反應。
關注受控聚變反應研究的進展。
（5）知道鏈式反應的發生條件。
瞭解裂變反應堆的工作原理。
瞭解常用裂變反應堆的類型。
知道核電站的工作模式。
（6）通過核能的利用，思考科學技術與社會的關係。
例3 思考核能開發帶來的社會問題。
（7）初步瞭解恒星的演化。
初步瞭解粒子物理學的基礎知識。
例4 瞭解加速器在核子物理、粒子物理研究中的作用。
2．活動建議：（1）通過查閱資料，瞭解常用的射線檢測方法。
（2）觀看有關核能利用的錄影片。
（3）舉辦有關核能利用的科普講座。
新課程學習19．7 核聚變★新課標要求（一）知識與技能1．瞭解聚變反應的特點及其條件.2．瞭解可控熱核反應及其研究和發展.3．知道輕核的聚變能夠釋放出很多的能量,如果能加以控制將為人類提供廣闊的能源前景。
（二）過程與方法通過讓學生自己閱讀課本，培養他們歸納與概括知識的能力和提出問題的能力（三）情感、態度與價值觀1．通過學習，使學生進一步認識導科學技術的重要性，更加熱愛科學、勇於獻身科學。
2．認識核能的和平利用能為人類造福，但若用於戰爭目的將給人類帶來災難，希望同學們努力學習，為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。
★教學重點聚變核反應的特點。
★教學難點聚變反應的條件。
★教學方法教師啟發、引導，學生討論、交流。
★教學用具：多媒體教學設備一套：可供實物投影、放像、課件播放等。
★課時安排1 課時★教學過程（一）引入新課教師：1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸成功。
核聚变——人类理想新能源每讲小结第一讲：核聚变和聚变能源摩西等人认为，能最快接近核聚变的途径莫过于“杂交技术”，即用聚变反应来加速核废料中的裂变反应。
在这种被称为“激光惯性聚变引擎”(laser inertial fusion engine，LIFE)的方法中，大功率激光束将能量聚焦在很小的靶丸上，能量冲击将点燃初级核聚变反应，聚变产生的中子向外传播，击中外面包裹的裂变物质壳层，壳层可以是来自核电站的乏燃料(spentfuel，使用过的燃料)，也可以是军事上常用的贫核聚变能源。
铀(depleted uranium)。
放射性废料在中子的轰击下会触发更多衰变，释放出可用于发电的热，同时加速废料本身向稳定物质的转变(从而解决了核废料的处理问题)。
摩西称，他能在 2020年之前制造出一台基于 LIFE的工程原型，并在2030年之前实现并网发电。
第二讲：开发聚变能源的途径及进展磁约束核聚变是利用强磁场约束高温高密度等离子体，从而产生可以控制的核聚变反应。
按照普通的低约束模式运行，其装置规模极为庞大，加热及控制技术难度极高，建造及运行成本极为昂贵。
高约束模式是实现聚变能源开发的关键一步，一直是核聚变科学领域的前沿研究难题。
正在规划建设中的国际大科学工程――国际热核聚变实验堆将采用高约束模式运行。
国际上只有美国、日本、欧洲的一些装置能实现高约束模式运行。
第三讲：托卡马克原理及进展托卡马克(Tokamak)是一环形装置，通过约束电磁波驱动，创造氘、氚实现聚变的环境和超高温，并实现人类对聚变反应的控制。
它的名字Tokamak来源于环形(toroidal)、真空室(kamera)、磁(magnet)、线圈(kotushka)。
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。
受控热核聚变在常规托卡马克装置上已经实现。
但常规托卡马克装置体积庞大、效率低，突破难度大。
上世纪末，科学家们把新兴的超导技术用于托卡马克装置，使基础理论研究和系统运行参数得到很大提高。
19. 7核聚变【知识要点】(-)核聚变1.聚变聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变。
2.轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平均质量更大，聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损，所以平均每个核子释放的能量就更大例氢的聚变反应：^H+^H^iHe+SH+A MeV、^H+^H^He+^n+U.e MeV释放能量：/£=/刃/ = 17.6 MeV,平均每个核子释放能量 3 MeV以上，约为裂变反应释放能量的3〜4倍3.核聚变发生的条件微观上：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10上m,要使原子核接近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力。
宏观上：要使原子核具有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温。
4.两种核聚变实例：(1)氢弹；(2)太阳(-)受控热核反应1.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、是轻核聚变反应更为安全、清洁。
2.科学家设想的受控热核反应有两种方案：即磁约束和惯性约束【典型例题】例：三个a粒子结合成一个碳¥(2,已知碳原子的质量为12.0000 u,氮原子的质量为4.0026 u. (1 u=1.66xl0-27 kg)(1)写出核反应的方程；(2)这个核反应放出的能量是多少焦？(3)这个能量合多少MeV?解析：(l)3#He —1纟C+AE(2)A/w=3x4.0026 u-12.0000 u=0.0078 u△也=0.0078xl.66xl(p27 kg= 12.948X1CT" kgA£=Amc2~1.165xlO-12 J(3)A£'=1.165xl0_12/(1.6xl0_19)eV~7.28xl03 4 5 6 7eV=7.28 MeV【巩固练习】1. ____________________ 把两个质量较 _________________ 的原子核结合成质量较______________________ 的原子核的过程叫______________ ,由于这种反应需要在几百万度的高温下进行，所以也叫2. _____________________________________________________________ 轻核聚变与重核裂变相比有更多的优点，第一，轻核聚变产能效率较____________ ;3 下列核反应中属于轻核聚变的是(A )A.H+ H — He+ nB. Th Pa+eC. Be + He — C+nD. U — Th+H4 关于轻核聚变，下列说法正确的是( BD )A.两个轻核聚变为中等质量的原子核时释放出能量B.同样质量的物体发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大很多C.聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积D.发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能5 .关于我国已建成生产的秦山和大亚湾核电站，下列说法正确的是(B )A.它们都是利用核聚变释放核能B.它们都是利用核裂变释放.核能C.两者的核燃料都是纯铀235D.前者是利用核聚变释放核能，后者是利用核裂变释放核能6 一个质子和两个中子聚变成一个氟核，已知质子质量为1.0073U,中子质量为1.0087U,氟核质量为3.0180u,(1)写出核反应方程；(2)求该反应中释放的核能。
高二物理选修核聚变导学案一、知识点扫描1、聚变及其条件问题：什么叫轻核的聚变？问题：为什么轻核的聚变反应能够比重核的裂变反应释放更多的核能？计算氢的聚变反应所释放能量：2H+31H→42He+10n1（21H的质量是2.0136u，31H的质量是3.0166u，42He的质量是4.0026u，10n的质量是1.0087u。
）提问：请同学们试从微观和宏观两个角度说明核聚变发生的条件？结论：微观上：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10-15 m，要使原子核接近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力。
宏观上：要使原子核具有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温。
聚变反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以维持反应持续进行下去，在短时间释放巨大的能量，这就是聚变引起的核爆炸。
说明：（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90亿~100亿年。
当然，与人类历史相比，这个时间很长很长！（2）上世纪四十年代，人们利用核聚变反应制成了用于战争的氢弹，氢弹是利用热核反应制造的一种在规模杀伤武器，在其中进行的是不可控热核反应，它的威力是原子弹的十几倍。
提问：氢弹爆炸原理是什么？2、可控热核反应（1）聚变与裂变相比有很多优点提问：目前，人们还不能控制核聚变的速度，但科学家们正在努力研究和尝试可控热核反应，以使核聚变造福于人类。
我国在这方面的研究和实验也处于世界领先水平。
请同学们自学教材，了解聚变与裂变相比有哪些优点？可控热核反应发展进程：总结：聚变与裂变相比，这是优点之一，即轻核聚变产能效率高。
第7节核聚变
初步了解，知道可控核聚变的主要困难1945年7月16日，第一颗原子弹在新墨西哥州的荒漠上爆炸成功，其爆炸力相当于1.8万吨TNT炸药。
爆炸时支承原子弹的钢塔全部熔化，在半径400 m的范围内，沙石都被烧成黄绿色的玻璃状物质，半径1 600 m范围内所有动植物全部死亡。
原子弹的巨大威力震惊了世界，也使反对原子武器的呼声空前高涨。
舆论不仅谴责下令使用原子弹的人，也要追究科学家的责任。
大部分原子弹研制的创议者成了反核战争的积极分子，奥本海默本人则辞去了职务，去进行宇宙线的纯科学研究。
为了打破核垄断，最终消灭核武器，1964年10月16日我国第一颗原子弹爆炸成功。
同时，我国政府郑重宣布：中国在任何时候、任何情况下，都不会首先使用核武器。
我国研制成功原子弹，极大地增强了我国的国防力量。
核聚变反应式简介核聚变反应式是指在核聚变反应中发生的化学反应式。
核聚变是一种高能量的核反应，是太阳和其他恒星的主要能量来源。
通过核聚变反应，轻核素合成为重核素，同时释放出巨大的能量。
核聚变的过程核聚变是一种将轻核素融合成重核素的过程。
在核聚变反应中，通常涉及两种轻核素的融合，其中最常见的是氘和氚的融合。
核聚变反应的过程可以用以下化学反应式表示：氘 + 氚→ 氦 + 中子 + 能量在这个反应式中，氘和氚是两种重氢同位素，氦是融合后产生的新核素，中子是释放出的粒子，能量则是由于质量差异产生的。
核聚变反应的优势与核裂变反应相比，核聚变反应具有以下优势：1.资源丰富：氘和氚是地球上非常丰富的资源，与核裂变反应所需的铀等物质相比，核聚变反应所需的燃料更容易获得。
2.安全性高：核聚变反应不产生高放射性废物，相对较安全。
3.可控性强：核聚变反应可以在相对较低的温度和压力下进行，控制反应过程较为容易。
4.能量产出大：核聚变反应释放的能量远远超过核裂变反应，可以为人类提供更大的能源供应。
当前的挑战和发展尽管核聚变反应具有诸多优势，但目前仍面临着一些挑战和技术难题。
温度和压力控制核聚变反应需要高温和高压条件才能进行，目前科学家们还没有找到一个能够实现稳定的核聚变反应的方法。
如何控制高温和高压条件，是当前的一项重要研究课题。
磁约束和惯性约束目前主要有两种控制核聚变反应的方法，一种是磁约束，使用磁场将离子控制在一个磁力线管内；另一种是惯性约束，使用激光或粒子束将离子聚集在一个小点上。
这两种方法都面临着技术上的挑战和限制，如磁约束需要耗费大量的能量来维持磁场，惯性约束受到材料的限制，产生激光或粒子束的设备也非常昂贵。
长期性能和可持续性核聚变反应需要长期维持高温和高压条件，如何保持反应的稳定性和持续性，以及如何利用核聚变反应产生的能量来驱动发电机等设备，是当前的另一个关键问题。
未来的前景尽管核聚变反应仍面临着许多挑战，但科学家们对于核聚变技术的未来发展充满信心。
高中物理| 19.7核聚变详解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。
1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2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)c2D．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，下列说法中正确的是（）A．裂变过程质量增加，聚变过程质量亏损B．裂变过程质量亏损，聚变过程质量增加C．裂变过程和聚变过程都有质量增加D．裂变过程和聚变过程都有质量亏损。
恒星演化中的核聚变过程分析恒星是宇宙中最为庞大的天体，其内部发生着丰富而复杂的物理过程。
其中，核聚变过程是恒星维持稳定状态所必不可少的能量来源。
本文将详细分析恒星演化过程中的核聚变现象，并探讨其对恒星结构和能量释放的影响。
一、恒星的起源与演化恒星的形成始于巨大的气体分子云坍缩过程。
当云坍缩到一定程度后，核聚变便开始在恒星内部发生，从而形成了一个恒星。
二、核聚变的基本过程核聚变是指两个或多个原子核发生碰撞，并融合为一个更大的原子核的过程。
在恒星演化中，最主要的核聚变过程是质子-质子链反应和碳氮氧循环。
1. 质子-质子链反应质子-质子链反应是恒星演化早期低质量恒星（例如太阳）主要的能量来源。
该过程基于质子聚变形成氦核的连锁反应，包括以下几个步骤：（1）质子与质子发生碰撞，形成氘核（氢的同位素）和高能γ射线；（2）氘核与质子发生碰撞，形成氦-3核和中子；（3）氦-3核与氦-3核发生碰撞，形成氦-4核和两个质子。
2. 碳氮氧循环碳氮氧循环是高温和压力下，恒星高质量的主要能量来源。
该过程基于碳、氮、氧之间的核聚变反应，包括以下几个步骤：（1）碳-12核吸收质子，形成氮-13核和γ射线；（2）氮-13核衰变，放出正电子和中子，转变为碳-13核；（3）碳-13核吸收质子，形成氮-14核和高能γ射线；（4）氮-14核与质子发生碰撞，形成氦-4核和碳-12核。
三、核聚变对恒星结构和能量释放的影响核聚变过程对恒星结构和能量释放有着深远的影响。
1. 影响恒星结构核聚变过程中生成的核能量驱动恒星内部的运动。
通过核聚变提供的热量，恒星能够扩张和坍缩，达到动态平衡的状态。
核聚变还产生大量的光和热能，使恒星内部温度升高，形成辐射层、辐射对流层和对流层等不同区域。
2. 能量释放核聚变过程所产生的能量以辐射的形式向外传播。
这些能量释放会使恒星维持稳定状态，并对其周围的空间产生巨大的辐射压力。
恒星通过辐射和恒星风等方式释放出大量的能量，维持着恒星的亮度。
怎样达到核聚变？达到核聚变的条件是什么？谢谢邀请。
1.核聚变。
经研究表明,有些轻核结合成中等质量的核时,会发生比裂变更大的质量亏损,从而释放出更为巨大的核能。
轻核结合成质量原子核较大的核，释放出核能的核反应称为核聚变。
由于核聚变是在高温高压下产生的，所以核聚变又叫热核反应。
2. 核聚变基本原理。
两个氘核结合为一个氮核就是聚变通常,聚变反应不只合成一个核,它还会生成其他粒子,例如,一个氘核和一氚核聚合成一个氦核,并放出一个中子,这个聚变核反应方程为H+H→He+n ，这个聚变反应释教176McV的能量,平均每个核子释放的能量在3MeV以上,比裂变反应中每个枝子放出的能量大3-4倍。
因此,在消耗相同质量的核燃料时,聚变比裂变释放更多的核能。
3.要使轻核发生聚变,必须使它们达到10^-15的近距离。
由于原子核都带正电,要使它们接近到这种程度,必须克服它们之间巨大的静电斥力,为此,轻核必须获得足够的动能并处于很高密度下才能引起聚变。
4.怎样使轻核获得足够的动能呢?当物质达到几百万摄氏度以上的超高温时,聚变物质完全电离成等离子体。
在高温,高密度等离子体中,剧烈的热运动使一部分轻核获得足够的动能而在碰撞中达到十分接近的距离,从而发生聚变,所以,聚变反应又称为热核反应。
5.氢弹的原理。
在地球上,尽管核聚变的原料氢比核裂变的原料铀要丰富得多,但通常难以获得引发核聚变的超高温和超高压,唯一已实现并能释放大量核能的人为核聚变是氢弹爆炸。
氢弹是通过原子弹爆炸所产生的高温、高压来引发氢核聚变的。
科学技术上尚未解决的一个重大问题，原因是要实现轻核聚变反应的条件比实现重核裂变的条件要困难得多。
轻核聚变反应发生反应只能在极高的温度（>4000 0000℃）和足够大的碰撞几率条件下，才能大量发生。
引爆氢弹极为困难，所以引爆需要在氢弹内部安放小型核弹，瞬间达到反应条件温度。
6.太阳上的核反应是受自身引力（压力）约束的自可控核聚变。
