教科版高中物理选修35课件3核裂变课件(教科).pptx

1、第三单元 原子核核裂变核 裂 变 与 链 式 反 应先填空1核裂变重核被_轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出_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_4链式反应的条件发生裂变物质的体积大于_ 或裂变物质的质量大于_nKrBanU1089361445610235923中子核能链式反应临界体积临界质量电子原子核核反应：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

2、出多个中子()后思考1铀核的裂变是一种天然放射现象吗？2铀核裂变的核反应方程是唯一的吗？【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【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nKrBanUnSrXe

3、nU108936144561023592109538139541023592322链式反应的条件(1)有慢中子轰击(2)铀块的体积大于临界体积，或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原子弹的反应原理及过程：课堂练习1(多选)关于重核的裂变，以下说法正确的是()A核裂变释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量B铀核裂变在自然界中会自发地产

4、生C重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减少D由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能【解析】根据重核发生裂变的条件和裂变释放能量的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程，因而释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量；重核裂变只能发生在人为核反应中；在裂变反应中核子数是不会减少的，因此A正确，B、C错误重核裂变为中等质量的原子核时，由于平均质量减小，必然发生质量亏损，从而释放出核能，所以D正确AD2链式反应中，重核裂变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是_.【解析】重核的裂变

5、需要中子的轰击，在链式反应中，不断放出高速的中子使裂变可以不断进行下去中子教师指津重核裂变核能计算的方法解答这类问题，一般是先根据核反应方程求出一个重核裂变时发生的质量亏损，由质能方程计算出释放的能量，然后用阿伏伽德罗常数把核能与重核质量联系起来；另外，在计算过程中要注意单位的统一核 电 站先填空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_ 2减速剂反应堆中，为了使裂变产生的快中子减速，在铀棒周围要放“减速剂”，常用的慢化剂有_、_和_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_的能力很强，反应过于激烈时，可将其插入_一些，多吸收一些_，链式反应的速度就会慢

6、一些，这种镉棒叫做_核反应堆石墨重水普通水中子深中子控制棒4能量输出核燃料_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_，把反应堆内的_传输出去，用于_5核污染及防护核废料具有强烈的_，并且持续时间非常长为保证核电站的安全，新建的核电站设有核燃料芯块的密封_、回路系统的_及核电站的_裂变循环流动热量发电放射性包壳密封设施安全壳再判断1核反应堆可以人工控制核反应速度()2减速剂的作用使快中子减速变成慢中子()3链式反应一旦形成无法进行人工控制()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？2减速剂的作用是什么？是为了减慢裂变速度吗？【提示】控制棒由镉棒制成，镉吸

7、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【提示】减速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：2.核反应堆与原子弹爆炸的比较原子弹爆炸时链式反应的速度是无法控制的，为了用人工方法控制链式反应的速度，使核能比较平缓地释放出来，人们制成了核反应堆(核电站的核心设施)核反应堆是人工控制链式反应的装置水泥防护层控制棒镉棒燃料棒铀棒减速剂核电站：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

8、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AB4原子反应堆是实现可控制的重核裂变的一种装置，它主要由四部分组成，即原子燃料、_、_、控制调节系统.【解析】核反应堆的主要部分包括燃料，即浓缩铀235；减速剂，采用石墨、重水和普通水；控制棒，控制链式反应的速度；冷却系统，水或液态钠等流体在反应堆外循环流动，把反应堆的热量传输出去用于发电减速剂冷却系统教师指津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：2、发电站用于发电的能量只占所释放核能的一部分，则AmolNMmnmcEEnE,2EE电