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高中物理新课标版人教版选修1-2:3.4《裂变和聚变》课件

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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 查看更多

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