原子惯性器件的基本工作原理及主要特点22页PPT
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惯性约束核聚变原理与反应堆技术1. 惯性约束基本原理核能可分为裂变能与聚变能。
目前,核电站通过受控释放裂变能实现发电,而受控核聚变仍处于研究阶段。
实现受控核聚变反应主要有两种途径:磁约束和惯性约束。
后者即以下内容讨论的主题。
惯性约束(ICF),即利用高能驱动器在极短时间内将聚变燃料小球(靶丸)加热压缩到高温、高密,使之在中心“点火”,实现受控核聚变。
以氢弹的爆炸为例,位于其中心的原子弹的爆炸在极短时间内将氢弹中的热核装料迅速加热和压缩到高温、高密,引起燃料的聚变燃烧。
由于这一过程非常短暂,在燃料膨胀但因自身惯性还没有来得及飞散之前,聚变反应就已经发生。
这种未对燃料等离子体采取任何约束措施,只依靠本身惯性保持顺利完成核聚变就是惯性约束核聚变。
但氢弹的爆炸是不可控的,激光器代替原子弹点燃热核反应使ICF成为可控核聚变。
激光的能量能在时间和空间上进行高度的集中,因此能在焦点上得到非常高的功率密度。
现在惯性约束核聚变研究所用的激光器多数是钕玻璃激光器。
而粒子束作为惯性约束核聚变的驱动器,原理与激光一样,只不过它是以粒子束来代替激光。
所以想采用粒子束,是因为它的能量转换效率比之激光要高出一个量级。
2. 反应堆相关(1)能量流程该系统中,假设驱动器输出的能量为E D,其效率为D,它通过反应室壁上的入射通道击中靶丸。
靶丸聚变反应,产生相当于驱动束能Q倍的能量E f。
再经反应室增值层的能量倍增(增值系数为M),并以热能的形式输出。
发电机的热点转换效率为T,发电机发出的毛电能为E g,其中一部分输入电网,另一部分再循环。
整个反应堆系统的效率为s,其定义为:s=纯电能输出/聚变反应的热能输出系统效率可表示为:s=E g(1-)/ME f=T(1-)[(MQ+1)E D+(1/D-1) E D]/ME f(2) ICF聚变堆涉及的问题1> 从理论上了解靶丸的能量吸收、反射、能量输运、压缩、不稳定性、点火和聚变燃烧等物理学。
初中物理科学七年级《惯性》精品课件一、教学内容本节课选自初中物理科学七年级教材《惯性》章节,详细内容包括:惯性的定义、惯性的大小与质量的关系、惯性在实际生活中的应用与现象等。
二、教学目标1. 让学生理解惯性的概念,掌握惯性与质量的关系。
2. 培养学生运用惯性知识解释生活中的现象,提高学生的实践应用能力。
3. 培养学生的观察、思考、分析问题的能力,激发学生学习物理的兴趣。
三、教学难点与重点教学难点:惯性与质量的关系,惯性在实际生活中的应用。
教学重点:惯性的定义,惯性现象的解释。
四、教具与学具准备教具:小车、滑块、砝码、计时器等。
学具:笔记本、铅笔、直尺等。
五、教学过程1. 实践情景引入演示小车在水平面上滑行,让学生观察小车滑行的距离与速度的关系。
提问:为什么小车在滑行过程中,速度越快,滑行距离越远?2. 知识讲解介绍惯性的定义,解释惯性与质量的关系。
讲解惯性在实际生活中的应用,如汽车安全带、惯性锤等。
3. 例题讲解解析一道关于惯性现象的例题,引导学生运用所学知识解决问题。
4. 随堂练习设计一些关于惯性现象的练习题,让学生当堂巩固所学知识。
5. 小组讨论六、板书设计1. 板书《惯性》2. 板书内容:惯性的定义惯性与质量的关系惯性在实际生活中的应用七、作业设计1. 作业题目:(1)解释下列现象中涉及的惯性原理:跳远运动员助跑时为什么不能立即停下来?(2)一辆汽车在紧急刹车时,车内乘客为什么会向前冲?(3)设计一个实验,验证惯性与质量的关系。
2. 答案:(1)惯性原理:跳远运动员助跑时,由于惯性,运动员要保持原来的运动状态,不能立即停下来。
(2)惯性原理:汽车紧急刹车时,车内乘客的身体惯性使其保持原来的速度,因此会向前冲。
(3)实验设计:准备两个质量不同的小车,让它们在相同高度的斜面上滑下,比较它们的滑行距离,从而验证惯性与质量的关系。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课学生对惯性的理解程度,对实践情景引入和例题讲解的接受程度。