人教版物理选修3-5课件 第十九章 原子核 6重核的裂变

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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
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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
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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
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链

铀核的裂变
发现 1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子 轰击铀核时，铀核发生了裂变。
裂变产物：多种多样
+
++
Байду номын сангаас
重核的裂变只发生在人 为控制的核反应中，自 然界不会自发的产生
铀核的裂变
铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反应是裂变为钡和氪， 同时放出三个中子，其核反应方程式：
求： （1）一个铀核裂变释放的能量 解 亏损质量：
释放能量：
铀核的裂变
铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反应是裂变为钡和氪， 同时放出三个中子，其核反应方程式：
求： （2）试计算1kg铀235全部裂变时所释放的能量？
解 1kg铀中含铀核数量为： N个铀核裂变放出能量为：
铀核的裂变
铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反应是裂变为钡 和氪，同时放出三个中子，其核反应方程式：
人教版高中物理选修3-5 19.6核裂变
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链式反应的过程
如图为核裂变示意图
（1）重核裂变是一种天然现象吗？ （2）只要有中子轰击铀块就可以产生链式反应吗？ 重核的裂变不能自发地进行，只能发生在人工控制的核反 应中只有达到链式反应的条件时，才会发生重核的裂变
人教版高中物理选修3-5 19.6核裂变
链式反应
定义：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，叫做核裂变的链式反应。
根据链式反应的原理，似乎任何铀块只 要有中子进入，都能发生链式反应
但事实并非如此
人教版高中物理选修3-5 19.6核裂变
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北京时间2012年7月4日下午消息，欧 洲核子研究中心的科学家们发现了一种新 的亚原子粒子，这可能是难以捉摸的希格 斯玻色子，而希格斯玻色子被认为是在宇 宙形成的关键。
原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
二、核电站zx``xk
解决能源危机根本途径——核能 可开发的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
链式反应的应用—— 核电站慢中子反应堆
核电站——秦山核电站
21H21H23He01n
核子的平均质量是：
原子核的质量 核子数
核子平均质量z```xxk
D E
F
A
CB
O
Fe
Z
核子的平均质量与原子序数之间的关系
一、裂变
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，释放出核能的反映叫做聚变．
〓
聚变
〓
裂变
铀核的裂变
1938年底，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉 斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀 核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变 为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：
235 92
U+
1 0
n
→15461
Ba
+
92 36
Kr
+ 310
n
变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：zxxk
Δm 0.35781027 kg
释放出的能量为
ΔE Δmc2 201MeV
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000t 优质煤完全燃烧时释放的能量．

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
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