高中物理新课标版人教版选修1-2：3.4《裂变和聚变》课件

新课标人教版课件系列《高中物理》选修1-2\n3.4《裂变和聚变》\n教学目标一、核裂变１、核裂变概念；２、铀核的裂变；３、链式反应二、核聚变1、轻核的聚变（热核反应）2、发生聚变的条件3、实现的方法有:三、受控热核反应——核聚变的利用\n物理学中把重核分裂成两个较轻的核时，释放出核能的反应叫做核裂变．一.核裂变1.核裂变\n2、铀核的裂变（1）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。（2）裂变产物多种多样+→+++→++\n请计算铀裂变时释放的能量已知铀核裂变的反应：+→++求：（1）该核反应释放的能量（2）平均每个核子释放的能量\n1kg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．\n用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变，也就是链式反应．3、链式反应\n由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应．使裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。发生链式反应的条件：铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大于临界体积。\n原子弹\n“小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨，试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一个巨大的弹坑．在半径为400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状物质，半径为1600米的范围内，所有的动物全部死亡．“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，我是世界的毁灭者．”原子弹\n美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤．在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英里多．广岛市区80%的建筑化为灰烬，64000人丧生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的53%．长崎市60%的建筑物被摧毁，伤亡86000人，占全市37%．原子弹\n原子弹在山田须磨子（一位当年的爆炸目击者）的一幅画：在遥远的广岛上空，原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽的光芒。\n广岛红十字医院里，一个严重烧伤的学生仰面躺在一张草席上。他的五官几乎全被原子弹爆炸产生的热浪抹掉了。四天后他死了。倒塌的钢架结构建筑物\n原子弹中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图\n氚核氘核中子氦-4核聚变\n1、轻核的聚变（热核反应）某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，这种核反应叫做聚变。二、核聚变\n轻核的聚变:\n根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:氘核的质量：mD＝2.014102u氚核的质量：mT＝3.016050u氦核的质量：mα＝4.002603u中子的质量：mn=1.008665u\n2、发生聚变的条件:使原子核间的距离达到10-15m3、实现的方法有:1）用加速器加速原子核；２）把原子核加热到很高的温度；108～109K不经济聚变反应又叫热核反应２）把原子核加热到很高的温度；\n核聚变的利用——氢弹弹体引爆装置小型原子弹三种炸药：普通炸药Ｕ235氘、氚爆炸裂变聚变氘、氚、重氢化钾等铀235外壳普通炸药\n氢弹爆炸形成的磨姑云\n热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性。三、受控热核反应——核聚变的利用可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用聚变产生的核量是非常吸引人的重大课题，我国的可控核聚变装置“中国环流器1号”已取得不少研究成果.能用于热核反应的原料极其丰富，裂变的原料比较稀缺；反应物质量相同的情况下聚变放出的能量比裂变多；热核反应后的遗留物对环境污染小，这一点裂变无法相比。\n现在的技术还不能控制热核反应。问题有：２、如何约束聚变所需的燃料；磁场约束１、地球上没有任何容器能够经受如此高的温度；\n惯性约束现在的技术还不能控制热核反应。问题有：１、地球上没有任何窗口能够经受如此高的温度；２、如何约束聚变所需的燃料。\n核聚变普遍存在于宇宙中\n太阳的中心发生核聚变，放出巨大能量，太阳；这个天然的的核聚变过程已经发生了好几十亿年。\n\n