1、第十九章,原子核,第六节 核裂变,学 习 目 标,知 识 导 图,课 前 预 习,知识点 1,重核的裂变,中等质量,人为控制,1定义 重核裂变产生的_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_或裂变物质的质量大于_。,知识点 2,链式反应,中子,临界体积,临界质量,1核电站的工作原理 核电站的核心是_，其简化示意图如图所示。各部分作用如下：,知识点 3,核电站,核反应堆,(1)核燃料：反应堆使用浓缩铀(铀235占3%4%)制成_作为核燃料，释放_。 (2)减速剂：用_，使裂变中产生的中子减速，以便被铀235吸收。 (3)控制棒：由吸收中子能力很强的_制成，
2、用以控制_。 (4)水泥防护层：反应堆外层是很厚的_，可防止射线辐射出去。 (5)热交换器：靠_和_在反应堆内外的循环流动，把产生的热量传输出去。,铀棒,核能,石墨、重水和普通水,镉,反应速度,水泥壁,水,液态金属钠,2核电站与火电站相比有何优缺点 (1)优点：核电站消耗的燃料_。 作为核燃料的铀、钍等在地球上的可采储量_。 火电站烧煤要放出很多污染物，而核电站放出的污染物要_。 (2)缺点：一旦核泄漏会造成严重的_。 核废料处理_。,很少,很大,少得多,核污染,比较困难,判一判 (1)只要铀块的体积大于临界体积，就可以发生链式反应。 ( ) (2)中子从铀块中通过时，一定发生链式反应。 (
3、) (3)重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小。 ( ) (4)核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度。 ( ) (5)核反应堆用过的核废料无毒无害。 ( ), ,选一选 山东荣成石岛湾核电站总装机规模400万千瓦。核电站与火电站相比较，下列说法错误的是 ( ) A核燃料释放的能量远大于相等质量的煤放出的能量 B就可采储量来说，地球上核燃料资源远大于煤炭 C在经济效益方面核电与火电不相上下 D核反应堆用过的核废料具有很强的辐射性，要做特殊处理 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，远大于煤炭所能提供的能量，而不是采储量
4、，B错误；在经济效益方面核电与火电不相上下，C正确；核电站是有污染的，核反应堆用过的核废料具有很强的辐射性，要做特殊处理，D正确。,B,想一想 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？ 答案：(1)不是 (2)不能 解析：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。,课 内 探 究,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400m的范围内，沙石都被烧成黄绿色的玻璃状物质，半径16
5、00m范围内所有动植物全部死亡,探究一 重核的裂变及链式反应,(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,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200MeV估算，1kg铀235全部裂变放出的能量相当于2800t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。,关于重核裂变，下列说法正确的是 ( ) A重核裂变成中等核要吸
6、收能量 B中子进入铀块中时，一定能发生链式反应 C重核裂变过程中质量数减少 D较重的核分裂成中等大小的核，核子的平均结合能会增加，可以释放出核能,典例 1,D,解析：中等大小的原子核的平均结合能最大，这些核最稳定。如果使较重的核分裂成中等大小的核，核子的平均结合能会增加，可以释放出能量。由此知A错误，D正确；当一个中子引起一个铀核的裂变后，放出中子，放出的中子如果能引起其他铀核裂变，链式反应才能进行，B错误；核反应满足电荷数守恒和质量数守恒，C错误。,AC,如图所示为核电站工作流程示意图 (1)核电站的核心设施是什么？ (2)核电站是如何实现能量的转化与转移的？ 提示：(1)核电站的核心设施是
7、核反应堆。 (2)通过热交换器将核反应中产生的热量输送出来，推动汽轮机工作。,探究二 核电站,核反应堆 原子核的链式反应可以在人工控制下进行，使核能较平缓地释放出来，这样释放的核能就可以为人类的和平建设服务，裂变反应堆的结构和工作原理如下表所示：,特别提醒：在利用核反应堆发电时，一定要注意安全防护，历史上曾经有过核电站泄漏事故。,典例 2,BC,解题指导：深入理解核反应堆的工作原理，是处理该类问题的关键。 解析：根据铀235的特点，它更容易吸收慢中子而发生裂变，A错误；在反应堆中减速剂的作用就是减少快中子能量从而更易让铀235吸收裂变，B正确；链式反应的剧烈程度取决于裂变释放出的中子总数，镉控
8、制棒可以吸收中子，因而可以控制核反应的快慢，即插入的深，吸收的多，反应将变慢，反之将加快，C正确，D错误。,对点训练2 原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要由四部分组成，它们是 ( ) A原子燃料、慢化剂、冷却系统和控制调节系统 B原子燃料、慢化剂、发热系统和传热系统 C原子燃料、慢化剂、碰撞系统和传热系统 D原子燃料、中子源、原子能存聚系统和输送系统 解析：原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要由原子燃料、慢化剂、冷却系统和控制调节系统四部分组成，故A正确。,A,素 养 提 升,1核能的应用 原子弹杀伤力强大的原因是核能在极短时间内释放出来。核电站是利用缓慢释放的核能来发电，这是核能的和平利用。 2核能的计算 (1)若以kg为质量亏损m的单位，则计算时应用公式Emc2 (2)若以原子单位“u”为质量亏损单位，则Em931.5MeV (3)两种方法计算的核能的单位分别为“J”和“MeV”，1MeV1106 1.61019J1.61013J,核能的利用与计算,案 例,
