核裂变
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核裂变与核聚变的例子核裂变和核聚变是两种不同的核反应过程。
核裂变是指重核(如铀、钚等)在受到中子轰击后,原子核发生裂变的过程;核聚变是指轻核(如氢、氦等)在高温高压条件下,原子核发生聚变的过程。
下面将分别列举10个核裂变和核聚变的例子。
核裂变的例子:1.铀-235的核裂变:铀-235是最常见的核裂变燃料,它在受到中子轰击后会发生裂变,产生两个中子和两个裂变产物,同时释放大量能量。
2.钚-239的核裂变:钚-239也是一种常用的核裂变燃料,它在受到中子轰击后发生裂变,产生两个中子和两个裂变产物,同时释放大量能量。
3.镅-252的核裂变:镅-252是一种放射性同位素,它在受到中子轰击后发生裂变,产生中子和裂变产物,同时释放能量。
4.锕-235的核裂变:锕-235是一种放射性同位素,它在受到中子轰击后发生裂变,产生中子和裂变产物,同时释放大量能量。
5.铀-233的核裂变:铀-233是一种核裂变燃料,它在受到中子轰击后发生裂变,产生中子和裂变产物,同时释放能量。
6.镆-256的核裂变:镆-256是一种放射性同位素,它在受到中子轰击后发生裂变,产生中子和裂变产物,同时释放能量。
7.镅-238的核裂变:镅-238是一种放射性同位素,它在受到中子轰击后可以发生裂变,产生中子和裂变产物,同时释放能量。
8.锕-239的核裂变:锕-239是一种放射性同位素,它在受到中子轰击后发生裂变,产生中子和裂变产物,同时释放能量。
9.镅-237的核裂变:镅-237是一种放射性同位素,它在受到中子轰击后发生裂变,产生中子和裂变产物,同时释放能量。
10.铀-238的核裂变:铀-238是一种放射性同位素,它在受到中子轰击后可以发生裂变,产生中子和裂变产物,同时释放能量。
核聚变的例子:1.氢-1与氘-2的核聚变:氢-1与氘-2在高温高压条件下发生核聚变,产生氦-3和释放大量能量。
2.氚-3与氘-2的核聚变:氚-3与氘-2在高温高压条件下发生核聚变,产生氦-4和释放大量能量。
什么是核裂变核裂变是一种核反应过程,它将重原子核分裂成两个或更多的轻原子核,并释放出大量能量。
核裂变在自然界中并不常见,通常需要外界能量的输入来触发。
在核裂变过程中,释放的能量可以用于发电、武器制造、医学治疗等各种应用。
核裂变最早是在20世纪30年代被德国物理学家奥托·汉恩发现的。
他发现,将一条中子射入铀核中,铀核会裂变成两个较轻的核,并产生额外的中子。
这一实验结果引起了科学界的广泛兴趣和关注,同时也为核裂变的进一步研究和应用打下了基础。
核裂变的过程可以用以下方程式来表示:核裂变前的原子核 + 中子 -> 裂变产物1 + 裂变产物2 + 中子 + 能量其中,核裂变前的原子核是指被裂变的重原子核,中子是触发裂变过程所需要的粒子。
裂变产物可以是两个轻原子核,也可以是更多的原子核。
核裂变释放的能量来自于裂变产物和中子的质量差异。
根据爱因斯坦的质能方程E=mc²,质量和能量是可以相互转化的。
当原子核发生裂变时,裂变产物的总质量会略微减少,而这个质量差就转化为了能量,以放射形式释放出来。
核裂变的能量释放非常巨大,每个裂变反应产生的能量约为200MeV,相当于3.2x10⁻¹¹焦耳。
因此,核裂变被广泛应用于核能发电领域。
核电站利用铀燃料进行核裂变反应,将产生的能量转化为电能,为人们的生活提供动力。
此外,核裂变还被应用于核武器的制造。
核武器利用核裂变的能量释放特性,通过超过临界质量的铀或钚聚变材料所引起的连锁反应来造成巨大破坏力。
因此,核武器的制造和使用受到国际社会的广泛关注和限制。
除了发电和军事应用,核裂变还可以用于医学诊断和治疗。
在核医学领域,核裂变可以用于放射性示踪剂的制备和应用,用于检测和观察人体内某些器官或组织的功能和代谢情况。
此外,放射性同位素的放射性源也被用于癌症治疗中,通过放射性镭或碘等放射性物质对肿瘤进行放射治疗。
综上所述,核裂变是一种将重原子核分裂成轻原子核并释放大量能量的核反应过程。
核裂变名词解释
核裂变(Nuclear Fission)是指在核反应过程中,原子核的撞击或吸收中子的作用下,发生核内部重组和分裂的过程。
在核裂变过程中,重核被撞成两个轻核,同时释放大量的能量和中子。
核裂变是一种重要的核反应类型,具有以下重要特点:1.能源释放:在核裂变过程中,一个原子核会在撞击或吸收中子的作用下,分裂成两个轻核,同时释放大量的能量,这些能量可以用于核电站的发电等。
2.中子释放:在核裂变过程中,除了释放能量外,还会同时释放一些中子,这些中子可以继续与其他核反应,形成一系列的核反应链。
3.放射性废料产生:在核裂变过程中,还产生了一些放射性废料,如果没有得到适当的处理,可能对环境和人体健康产生影响。
核裂变技术在核电站、核武器等领域有着重要的应用,同时也是一种备受争议的技术,因为处理核废料和核安全等问题非常重要,任何不当操作都可能存在较为严重的后果。
核裂变和核聚变的特性核裂变和核聚变是两种重要的核反应,它们在能源产生、核武器制造以及核工业领域具有重要的应用价值。
本文将介绍核裂变和核聚变的特性,包括定义、发生条件、产物以及应用等方面。
一、核裂变的特性核裂变是指重核(如铀、钚等)被轻粒子(如中子)轰击后发生的核反应。
其特性如下:1. 定义:核裂变是指重核原子核受到中子撞击后,原子核分裂成两个或数个质量相近的碎片核,并伴随释放大量的能量的过程。
2. 发生条件:核裂变发生的条件包括:重核的存在、中子的撞击以及裂变反应可持续进行的条件。
其中,重核的存在指需要使用可裂变的核素,如铀-235、钚-239等;中子的撞击则需要外部提供中子源;裂变反应的可持续进行需要保持中子链式反应。
3. 产物:核裂变的主要产物包括:两个或数个质量相近的碎片核、几个中子、以及释放出的大量能量。
碎片核可以是稳定核素,也可以是具有不稳定性的裂变产物核素,而中子可继续参与其他核裂变反应。
4. 应用:核裂变在能源产生、核武器制造以及核工业领域具有重要的应用。
在能源产生方面,核裂变通过核反应堆释放的能量,产生蒸汽驱动涡轮发电机组,用于发电;在核武器制造方面,核裂变可以产生巨大的爆炸能量;在核工业领域,核裂变用于各种同位素的生产、放射性同位素的应用以及核材料的研究等。
二、核聚变的特性核聚变是指轻核(如氢、氦等)在极高温度和极高压力的条件下发生的核反应。
其特性如下:1. 定义:核聚变是指轻核原子核在高温和高压的条件下,相互碰撞并合并成更重的核的过程,伴随着大量的能量释放。
2. 发生条件:核聚变发生的条件包括:高温、高密度以及足够长的反应时间。
其中,高温是核聚变发生的基本条件,通常需要达到数千万摄氏度;高密度和长反应时间则有助于核反应的进行和持续。
3. 产物:核聚变的主要产物是更重的核素,通常为氦和其他轻核素。
在聚变反应中,氢的同位素(氘和氚)在高温条件下相互碰撞,融合成氦核,并释放出巨大的能量。
核裂变概念
核裂变,又称为原子裂变,是一种发生在重核(如铀、钚等)中的核反应。
在
核裂变过程中,重核被中子激发,并分裂成两个或更多的轻核碎片。
同时释放出大量的能量和中子。
这是一种高度放射性的过程,因此需要严格的安全措施。
核裂变的概念源于1938年由奥托·哈恩与弗里茨·施特劳斯曼首次实验成功,他们通过轰击铀原子核的方法,观察到铀原子核分裂产生了巨大能量。
这一发现为后来原子弹和核能的开发奠定了基础。
核裂变是一种链式反应,其中一个裂变产物会继续与其他重核发生碰撞并裂变,从而引发更多裂变。
通过控制中子的释放和吸收,可以调节核裂变反应的强度和速率。
这种链式反应的控制至关重要,以免发生失控的核裂变。
核裂变反应释放出的能量是巨大的。
在核电站中,控制裂变反应的过程中会产
生大量的热能,用来产生蒸汽驱动涡轮发电机产生电能。
这种电能无污染、稳定可靠,因此核电是一种重要的清洁能源。
此外,核裂变还具有潜在的应用于核武器制造。
通过控制裂变反应来释放巨大
的爆炸能量,核武器能够造成大规模的破坏。
因此,国际社会对于核裂变技术的非扩散和核裂变武器的限制有严格的规定和监督。
总而言之,核裂变是一种重要的核反应过程,它在能源领域和军事领域都有着
广泛的应用和影响。
随着科学技术的进步,我们需要更加重视核裂变的安全控制和民用利用,以确保其正当而和平的发展。
核裂变原理核裂变(Nuclear Fission)是指重核(如铀、钍等)的原子核在被撞击或吸收中慢中子的作用下分裂成两个较大的原子核的现象。
核裂变的原理是基于一系列物理过程和相互作用。
引言核裂变是一种释放出大量能量的过程,也是核能发电和核武器的基础。
了解核裂变原理对于理解核能的产生和利用具有重要意义。
本文将介绍核裂变的原理、过程和相关概念。
原理核裂变的原理是基于重核原子核的不稳定性。
重核的原子核通常由质子和中子组成,中子数量多于质子数量。
当一个慢中子被吸收或撞击重核原子核时,可以触发原子核的裂变过程。
裂变过程中,重核原子核分裂成两个较大的原子核,并释放出大量的能量。
这两个分裂产物中通常包含一些中子和大量的释放能量。
同时,释放的中子还可以引发更多的裂变反应,形成连锁反应。
过程核裂变的过程可以描述为以下几个步骤:1.吸收或撞击:一个慢中子被重核原子核吸收或撞击。
2.裂变:重核原子核分裂成两个较大的原子核。
3.释放能量:裂变过程释放出大量的能量。
4.产生中子:裂变过程产生一些中子。
5.连锁反应:释放的中子引发更多的裂变反应,形成连锁反应。
能量释放核裂变的能量释放取决于裂变产物的质量差异。
裂变产物的质量总和与初始重核的质量之差称为裂变释放的能量。
根据质量与能量的关系(Einstein’s mass-energy equation),裂变释放的能量可以通过以下公式计算:\[E = Δm \times c^2\]其中,\[E\]表示释放的能量,\[Δm\]表示质量差异,\[c\]表示光速。
由于光速的值很大,质量差异较小的裂变反应也能释放出巨大的能量。
连锁反应释放的中子可以引发更多的裂变反应,从而形成连锁反应。
连锁反应的产生需要满足以下两个条件:1.每个裂变产物产生的中子引发一个或更多的裂变反应。
2.连锁反应维持在恒定的比率,以保持反应进行。
连锁反应的控制至关重要,过快或过慢的反应都会导致不稳定的情况。
在核能发电中,连锁反应的控制通常通过控制反应堆中的中子速度和密度来实现。
核裂变反应原理及应用领域核裂变是指重核(铀、钚等)在中子轰击下发生的一种放射性衰变过程。
它是一种引发连锁反应的核反应,具有巨大的能量释放。
核裂变反应原理的探索和应用是核能开发和利用的基础,它在能源、医学和科学研究等领域具有重要的应用价值。
一、核裂变反应原理:核裂变反应原理是指重核在中子轰击下发生裂变,产生两个中子和释放大量能量的过程。
核裂变反应的开始需要外部的中子源提供中子,而链式反应则是靠裂变释放的中子继续激发裂变反应。
核裂变反应的步骤如下:首先,一个中子被重核(如铀235)吸收,并且裂变为两个碎片核,释放出两到三个新中子和大量能量。
然后,这些新中子继续轰击其他的重核,使其发生裂变。
这样的连锁反应会在极短的时间内迅速扩大,释放大量的能量。
重核裂变产生的能量主要来自于质量差异,即裂变碎片核总质量与初始核质量的差值。
核裂变反应的原理通过调整中子的能量和速度,选择合适的反应物质,可以实现连锁反应的控制。
核裂变反应能够实现自持维持的连锁反应过程,以及可控的温度和能量释放。
二、核裂变反应的应用领域:1. 核能发电:核裂变反应作为一种可再生、清洁和高能量密度的能源来源,在能源领域具有广泛的应用。
核能发电已经成为全球能源供应的重要组成部分之一,它具有可持续性和低碳排放的特点,可以减轻对化石燃料的依赖。
2. 核武器:核裂变反应的巨大能量释放也使其被应用于军事领域,发展核武器。
核武器技术的研发和应用对国家的安全战略和国际格局具有关键性的影响。
3. 放射治疗:核裂变反应释放的大量γ射线和子宫射线在医学领域具有广泛应用。
例如,放射治疗可以用于治疗癌症,通过破坏癌细胞的DNA结构来抑制其生长和扩散。
4. 同位素标记:核裂变反应可以产生一系列放射性同位素,这些同位素可以用于医学诊断和科学研究中的同位素标记技术。
通过标记不同分子的同位素,可以追踪物质在生物体内的转运和代谢过程。
5. 物质分析:核裂变反应也可以通过放射性同位素的衰变特性来实现物质的分析。
什么是核裂变,它是如何发生的?核裂变,是指原子核在受到外部因素的作用下,发生裂变,把1个原子核分成两个新核的过程。
下面,我们来详细探讨核裂变的相关内容。
一、核裂变的定义核裂变是将原子核裂解成不同的质子和中子核子,它需要受到高能粒子的撞击或外界的影响才能发生。
核裂变就像一样“炸弹”,当能量足够时,原子核会分裂成两个更小的核子,并释放出大量的能量。
二、核裂变的原理原子核由质子和中子组成,所以当原子核受到粒子撞击时,就会发生核裂变。
核裂变前的原始核子叫做母核,核裂变后的成果叫做子核。
当两个子核同时释放出的能量大于母核的结合能,核裂变就会发生。
三、核裂变的实践应用1. 核能发电核能发电是核裂变应用的主要方式之一,核裂变产生的大量能量可以用来发电。
核电站如何生成电力与常规的燃煤火电厂没有很大的区别,都是利用水蒸气推动涡轮发电机转动,但核电站不会像火电厂一样排放废气,更环保。
2. 核武器制造利用核裂变反应可以制造核武器,核武器制造的基础就是利用核裂变的能量来释放巨大的爆炸动能以及放射性物质来对人类进行攻击。
核武器是人类的灾难性创始,于国家间斗争和平中要求发展核武器强大国防力量。
3. 医疗领域核裂变产生的高能粒子,因为很容易穿过物质,所以被广泛使用于医疗领域。
举例来说,在治疗癌症的过程中,放射性同位素元素会被注射到患者体内,通过核裂变产生的射线能够杀死癌细胞。
四、核裂变引起的问题1. 放射性污染核裂变在开采、运输、加工、使用等过程中容易发生事故,这就会产生大量的辐射和放射性物质污染。
严重的辐射和放射是危险的,可以改变环境和生物的化学性质和生理特性,严重的将影响到生态平衡和人类健康。
2. 核裂变力量的应用核裂变发挥的能量极为巨大,如果不加控制,势必会引发一场严重的灾难。
历史上有过核裂变实验意外爆炸和核能电站爆炸事故,这些灾难对于人类的奉献和和平都有重大的影响。
因此,我们必须严格控制核裂变的应用,采取措施来保证公众安全。
核裂变方程式1. 什么是核裂变方程式?核裂变方程式是描述核裂变过程中原子核转变的方程式。
在核裂变过程中,原子核会分裂成两个或多个更小的核片段,释放出大量能量。
这种方程式是用来描述核反应中原子核变化的数量关系。
核裂变方程式通常表示为:原子核→ 核片段 + 能量。
2. 核裂变方程式的示例下面是常见的核裂变方程式示例:1.铀-235核裂变:铀-235核裂变的方程式是:U-235 → Ba-141 + Kr-92 + 3n + 能量。
其中,Ba-141表示锶-141核片段,Kr-92表示氪-92核片段,3n表示释放出3个中子,能量则是裂变过程中释放的能量。
2.镭-226核裂变:镭-226核裂变的方程式是:Ra-226 → Rn-222 + He-4 + 能量。
其中,Rn-222表示氡-222核片段,He-4表示氦-4核片段,能量是裂变过程中释放的能量。
3.锕-233核裂变:锕-233核裂变的方程式是:Ac-233 → Fr-89 + Br-143 + 2n + 能量。
其中,Fr-89表示钫-89核片段,Br-143表示溴-143核片段,2n表示释放出2个中子,能量是裂变过程中释放的能量。
3. 核裂变方程式的重要意义核裂变方程式对于理解和研究核反应的过程具有重要意义。
通过核裂变方程式,可以了解到核裂变反应中原子核的组成变化和能量的释放情况。
这对于核能利用、核武器研发、核反应堆设计等领域都有重要的指导意义。
核裂变方程式也有助于研究核反应的产物分布和概率分布。
通过研究核裂变方程式,可以预测核反应过程中产生的不同核片段的数量和分布情况。
这对于核燃料设计和核废料处理有着重要的应用价值。
4. 核裂变方程式的方法与步骤核裂变方程式的推导和书写有一定的方法与步骤。
一般来说,可以按照以下步骤进行:1.确定裂变过程中参与的原子核和能量释放情况。
2.根据核裂变反应的基本方程式进行组合,写出裂变过程中原子核的转变关系。
3.确定生成的核片段的命名和数量。
6 核裂变[先填空]1.核裂变重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核,并放出核能的过程.2.铀核裂变用中子轰击铀核时,铀核发生裂变,其产物是多种多样的,其中一种典型的反应是23592U+10n―→14456Ba+8936Kr+310n.3.链式反应当一个中子引起一个重核裂变后,裂变释放的中子再引起其他重核裂变,且能不断继续下去,这种反应叫核裂变的链式反应.4.链式反应的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.[再判断]1.铀核的裂变是一种天然放射现象.(×)2.铀块的质量大于临界质量时链式反应才能不停地进行下去.(√)3.铀核裂变时能释放出多个中子.(√)[后思考]1.铀核的裂变是一种天然放射现象吗?【提示】不是.铀核在受到中子轰击后才发生裂变,不是天然放射现象,属于核反应.2.铀核裂变的核反应方程是唯一的吗?【提示】不是.铀核裂变的生成物并不确定,所以其核反应方程不是唯一的.[合作探讨]原子弹一般应该由两部分组成,一是常规炸药部分,一是核部分,核部分是由分成几块的裂变核材料组成,每一块都在临界体积以下,引爆时,借助常规炸药在极短时间内,将这几块核材料合成一体,使总体积超过临界体积,从而发生链式反应.探讨1:为什么铀块的体积小于临界体积时不能发生链式反应?【提示】如果每次裂变放出的中子平均有一个能再度引起裂变反应,或者说每一代裂变产生的中子数不少于上一代的中子数,裂变反应就能维持下去.当铀块的体积过小时,裂变产生的中子有的可能从裂变物质中漏出去,有的可能被杂质吸收,所以链式反应未必能持续下去.探讨2:裂变反应发生后,裂变反应物的质量增加还是减小?为什么?【提示】减小.裂变反应释放大量的能量,所以发生质量亏损,反应后的质量减小.[核心点击]1.铀核的裂变和裂变方程(1)核子受激发:当中子进入铀235后,便形成了处于激发状态的复核,复核中由于核子的激烈运动,使核变成不规则的形状.(2)核子分裂:核子间的距离增大,因而核力迅速减弱,使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块,同时放出2或3个中子,这些中子又引起其他铀核裂变,这样,裂变就会不断地进行下去,释放出越来越多的核能.(3)常见的裂变方程:①23592U+10n→13954Xe+9538Sr+210n.②23592U+10n→14456Ba+8936Kr+310n.2.链式反应的条件(1)铀块的体积大于临界体积.(2)铀块的质量大于临界质量.以上两个条件满足一个,则另一个条件自动满足.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.4.铀的同位素中铀235比铀238更易发生链式反应在天然铀中,主要有两种同位素,99.3%的是铀238,0.7%的是铀235,中子能引起这两种铀核发生裂变,但它们和中子发生作用的情况不同.(1)铀235:俘获各种能量的中子都会发生裂变,且俘获低能量的中子发生裂变的概率大.(2)铀238:只有俘获能量大于1 MeV的中子才能发生裂变,且裂变的几率小.能量低于1 MeV的中子只与铀核发生弹性碰撞,不引起裂变.因此,为了使链式反应容易发生,最好利用纯铀235.1.(多选)关于重核的裂变,以下说法正确的是()A.核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B.中子从铀块中通过时,一定发生链式反应C.重核裂变释放出大量能量,产生明显的质量亏损,但核子数不变D.重核裂变为中等质量的核时,放出核能【解析】核裂变释放的能量来源于裂变过程的质量亏损,是核能转化为其他形式能的过程,其能量远大于俘获中子时吸收的能量,A错误,D正确.发生链式反应是有条件的,铀块的体积必须大于其临界体积,否则中子从铀块中穿过时,可能碰不到原子核,则不会发生链式反应,B错误.重核裂变时,核子数守恒,C正确.【答案】CD2.铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应:23592U+10 n→14054Xe+A Z Sr+210n,则A=________,Z=________.【解析】根据核反应中的质量数、电荷数守恒可知,A=94,B=38.【答案】9438对重核裂变的两点理解(1)重核裂变是中子轰击质量数较大的原子核,使之分裂成中等质量的原子核,同时释放大量的能量,放出更多的中子的过程.(2)重核的裂变是放能核反应,原因是核反应前后质量有亏损,根本原因是重核的比结合能相比中等质量的核的比结合能要小.所以在重核分解为两个中等质量核的过程中要释放能量,而且释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量.[先填空]1.核能释放的控制通过可控制的链式反应实现核能释放的装置称为核反应堆.2.慢化剂反应堆中,为了使裂变产生的快中子减速,在铀棒周围要放“慢化剂”,常用的慢化剂有石墨、重水和普通水.3.控制棒为了控制反应速度,还需要在铀棒之间插进一些镉棒,它吸收中子的能力很强,反应过于激烈时,可将其插入深一些,多吸收一些中子,链式反应的速度就会慢一些,这种镉棒叫做控制棒.4.能量输出核燃料裂变释放的能量使反应区温度升高,水或液态的金属钠等流体在反应堆外循环流动,把反应堆内的热量传输出去,用于发电.5.核能发电的效益(1)一座百万千瓦级的核电站,每年只消耗30吨左右的浓缩铀,而同样功率的火电站,每年要烧煤250万吨.(2)核电技术已经成熟,在经济效益方面也跟火力发电不相上下.(3)作为核燃料的铀、钍等在地球上的可采储量所能提供的能量,比煤、石油等所提供的能量大15倍左右.核电对环境的污染比火电小.6.核污染的处理为阻止射线对人体的伤害和放射性物质对水源、空气和工作场所造成放射性污染,在反应堆外面需要修建很厚的水泥层,用来屏蔽裂变产物放出的各种射线,核废料具有很强的放射性,需要装入特制容器,深埋地下.[再判断]1.控制棒是通过吸收中子多少来控制链式反应速度的.(√)2.核裂变释放的大量核能是通过在反应堆外循环流动的液体传输出去的.(√)3.核电废料难以处理,对环境的污染比火电大.(×)[后思考]1.核反应堆中的控制棒是由什么制成的?控制棒起什么作用?【提示】控制棒由镉棒制成,镉吸收中子的能力很强,在铀棒之间插进一些镉棒,可以控制链式反应的速度.2.慢化剂的作用是什么?是为了减慢裂变速度吗?【提示】慢化剂的作用是使快中子减速,以便于中子与铀核作用发生链式反应,不是为了减慢裂变速度,而是为了提高中子的利用率.[合作探讨]核电站的核心设施是核反应堆,所用的核燃料为铀235,为控制核能的释放速度,反应堆中用到了慢化剂和控制棒.探讨1:原子弹和核电站都利用了重核的裂变,两者有何不同?【提示】原子弹杀伤力强大的原因是核能在极短的时间内释放出来;而核电站是在人工控制下利用核能来发电,这是核能的和平利用.探讨2:核电站是如何控制反应速度的?【提示】利用镉棒插入深浅控制中子的数量而达到控制反应速度的目的.[核心点击]1.核电站的主要组成核电站的核心设施是核反应堆 ,反应堆用的核燃料是铀235,它的主要部件列表如下:(1)热源:在核电站中,核反应堆是热源,如图19-6-1为简化的核反应堆示意图:铀棒是燃料,由天然铀或浓缩铀(铀235的含量占2%~4%)制成,石墨(重水)为慢化剂,使反应生成的快中子变为慢中子,便于铀235的吸收,发生裂变,慢化剂附在铀棒周围.19-6-1 反应堆示意图(2)控制棒:镉棒的作用是吸收中子,控制反应速度,所以也叫控制棒.控制棒插入深一些,吸收中子多,反应速度变慢,插入浅一些,吸收中子少,反应速度加快,采用电子仪器自动调节控制棒插入深度,就能控制核反应的剧烈程度.(3)冷却剂:核反应释放的能量大部分转化为内能,这时通过水、液态钠等作冷却剂,在反应堆内外循环流动,把内能传输出去,用于推动蒸汽机,使发电机发电.发生裂变反应时,会产生一些有危险的放射性物质,很厚的水泥防护层可以防止射线辐射到外面.3.核电站发电的优点(1)消耗的核燃料少.(2)作为核燃料的铀、钍等在地球上可采储量大.(3)对环境的污染要比火力发电小.3.(多选)关于核反应堆,下列说法正确的是()A.铀棒是核燃料,裂变时释放核能B.镉棒的作用是控制反应堆的功率C.铀棒的作用是控制反应堆的功率D.石墨的作用是吸收中子【解析】铀棒是核燃料,裂变时可放出能量,故A正确;镉棒吸收中子的能力很强,作用是调节中子数目以控制反应速度,即控制反应堆功率,故B 正确C错误;慢中子最容易引发铀核裂变,所以在快中子碰到铀棒前要进行减速,石墨的作用是使中子减速,故D错误.【答案】AB4.在核反应中,控制铀235核裂变反应速度的方法是()【导学号:54472089】A.使用浓缩铀B.改变铀块的临界体积C.通过自动控制装置,改变镉棒插入的深度,以控制反应速度D.利用石墨与中子的碰撞来改变中子的速度【解析】利用控制系统吸收慢中子,控制链式反应的速度,C选项正确.【答案】 C5.每昼夜消耗220 g铀235的原子能发电站,如果效率为25%,它能产生的电功率为多大?(每个铀核裂变时放出的能量是200 MeV)【解析】一昼夜消耗的铀所能产生的核能为:ΔE=200×220235×6.02×1023×106×1.6×10-19 J=1.8×1013 J电功率P=ηΔEt=1.80×1013×25%24×3600W=5.2×107 W.【答案】 5.2×107 W(1)核电站释放的核能是一个个核反应释放核能积累的结果:E=n·ΔE,ΔE =Δmc2,n=·N A.(2)发电站用于发电的能量只占所释放核能的一部分,则E电=ηE.。