高中物理新课标版人教版选修3-5精品课件：19.6《重核的裂变》

如何求解原子核的结合能？
猜想获得核能的途径？
中等大小的核 最稳定，因为 这些核的比结 合能最大（平 均每个核子的 质量亏损最 大）。
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．
〓
聚变
〓
裂变
请同学带着以下几个问题进行阅读：
(1)什么是核裂变？了解一下铀核裂变的发现史。 (2)铀核裂变的产物有什么特点？在其裂变过程中，如
典型
U 2 3 5
92
+01n→15464Ba
+3869k
r
+301n
2、多样性
铀核裂变的产物是多样的；甚至可能分裂为三 部分或四部分（概率约为分裂成两部分的千分 之三）
3、链式反应 由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代 继续下去的过程。
链式反应的条件： 1、铀块的体积要大于临界体积 2、有足够的慢中子 3、有足够浓度的铀235
第六节、核裂变
回顾上节课主要内容：
一、核力 二、原子核中质子数与中子的比例关系 三、结合能和比结合能 四、质量亏损
一 核力及其性质
1、核力：核子之间存在的强相互作用力。
2、核力的性质： (1) 核力是强相互作用（强力），在原子核尺度内， 核力比库仑力大得多。 (2) 核力是短程力，作用范围在1.5×10-15m之内。核 力在大于0.8×10-15m时表现为吸引力，且随距离增 大而减小，超过1.5×10-15m ，核力急剧下降几乎消 失；而在距离小于0.8×10-15m时，核力表现为斥力， 因此核子不会融合在一起。 (3) 核力具有饱和性，每个核子只跟邻近的核子发生 核力作用。
重核的裂变

栏 目
地进行下去，释放出越来越多的核能，这就叫链式反应，如下图所示：
链 接
③重核裂变有质量亏损，所以放出能量．
注：铀235裂变需要一定的条件：①要有足
栏 目
链
够浓度的铀235；②要有足够数量的慢中子；③
接
铀块的体积要大于临界体积．
例1 (双选)关于铀核裂变，下述说法正确的 是( )
A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂
栏 目
链
时才能发生链式反应，选项B错误．铀核的链式
接
反应可人工控制，铀核的半衰期不会受到环境温
度的影响，选项C正确，选项D错误．
答案：AC
A.105B＋10n→37Li＋24He
B.28328U→29304Th＋42He
栏
C.147N＋24He→178O＋11H
目 链
D.23952U＋10n→15461Ba＋9326Kr＋301n
接
解析：由链式反应特点知：反应过程中由一个中子引 发裂变，放出2～3个中子促成链式反应，故D正确．
答案：D
大于临界体积，链式反应将开始，并非常激烈地进行．
将这两块半球形的核燃料，分开安装在炸弹中，其中一 块被固定，另一块后面装上普通炸药和引爆装置，当引 爆装置引起普通炸弹爆炸时，就把两块炸药迅速压在一 起，成为一个整块，这时核裂变开始并发生激烈的链式 栏
目
反应，大量能量在极短的时间内放出，因而形成剧烈爆 链
射性同位素，同时在核爆炸中产生的巨大数量的中子
与周围和高空中的原子核作用，又会产生很多的放射
性同位素，这些具有放射性的原子大多呈气态，它们
随大气流动到各地大气中或落在地面上形成放射性污
栏 目
链

在半径为400米嘚范围内，沙石被熔化成了黄绿色嘚玻璃状物质，半径为1600米嘚范围内，所有嘚 动物全部死亡．
“原子弹之父” 奥本海默在核爆观测站里感到十分震惊，他想起了印度一首古诗：“漫天奇光异彩， 有如圣灵逞威，只有一千个太阳，才能与其争辉．我是死神，我是世界嘚毁灭者．”
原子弹
团，爆炸产生嘚气流、烟尘直冲云天，高达12英里多．广岛市区80%嘚建筑化为灰烬，64000人 丧生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口嘚53%．长崎市60%嘚建筑物被摧毁，伤亡 86000人，占全市37% ．
原子弹 中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
二、核电站
解决能源危机根本途径——核能 可开发嘚核裂变燃料资源可使用上千年。 核聚变资源可使用几亿年。
二、核电站 水泥防护层
控制棒——镉棒
燃料棒—铀棒
减速剂 链式反应嘚应用—— 核电站慢中子反应堆
核能----解决能源危机嘚根本途径
核发电量占总发电比例最多嘚10个国家是：
新课标人教版课件系列
《高中物理》 选修3-5
19.6《重核嘚裂变》
教学目标
❖ 1、知识与技能 ❖ （1）知道核裂变嘚概念，知道重核裂变中能释放出巨大嘚能量； ❖ （2）知道什么是链式反应； ❖ （3）会计算重核裂变过程中释放出嘚能量； ❖ （4）知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆嘚类型，了解核电站及核能发电嘚优缺点。 ❖ 2、过程与方法 ❖ （1）通过对核子平均质量与原子序数关系嘚理解，培养学生嘚逻辑推理能力及应用教学图像处理物理
小嘚原子核释放能量这一结论。 ❖ 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。
核反应
在核物理学中，原子核在其他粒 子嘚轰击下产生新原子核嘚过程，称 为核反应．

思考讨论 1
1964年10月16日，中国第一颗原子弹在罗布泊的荒 漠上爆炸成功，其爆炸力相当于1.8万吨TNT炸药。爆炸 时安放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
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第十九章 原子核
(1)巨大的核能是从哪里来的？ (2)在利用重核裂变制成的原子弹中，需不需要用镉制成的控制棒？ 提示：(1)铀核的裂变 (2)不需要
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第十九章 原子核
知识点 2 链式反应 1．定义 重核裂变产生的__中__子____使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫链式反
应。 2．条件 发生裂变物质的体积大于_临__界__体__积___或裂变物质的质量大于_临__界__质__量____。
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第十九章 原子核
知识点 3 核电站 1．核站的工作原理 核 电 站 的 核 心 是 ___核__反__应__堆___ ， 其 简 化 示 意 图 如 图 所 示 。 各 部 分 作 用 如
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第十九章 原子核
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第十九章 原子核
2．链式反应的条件 (1)要有足够浓度的235U (2)要有足够数量的慢中子 (3)铀块的体积要大于临界体积 3．裂变反应的能量 铀核裂变为中等质量的原子核，发生质量亏损，所以放出能量。一个铀235 核裂变时释放的能量如果按200 MeV估算，1 kg铀235全部裂变放出的能量相当 于2 800 t标准煤完全燃烧时释放的能量，裂变时能产生几百万度的高温。
解析：核燃料释放的能量远大于相等质量的煤放出的能量，A正确；就可采
储量所提供的能量来说，核燃料资源远大于煤炭所能提供的能量，而不是采储
量，B错误；在经济效益方面核电与火电不相上下，C正确；核电站是有污染