1、核能导学【学习目标】1了解核能、核裂变和核聚变；2了解核能的优点，还要知道它可能带来的问题【基础知识精讲】1放射现象科学家们发现铀、钋、镭等元素能够放出射线，这种射线能够穿透黑纸，使照相底片感光，就像光线可以使照相底片感光一样那么，放出的射线究竟是什么呢？图 163人们让射线通过很强的磁场，看看它有什么反应，以此来考察它的性质如图 163所示，把一小块放射性物质放在铅盒里，留有一个通道让射线射出，外面加有强磁场人们发现射线分成了三束其中两束向相反方向偏转，说明这两束射线由带电粒子组成，而且带有异种电荷另一束不偏转，说明这束射线是中性的偏转较小的那一束叫做 射线，由带正电的 粒子组成， 粒子所带
2、正电荷是电子电荷的两倍， 粒子的质量大约等于氦原子的质量研究表明， 粒子就是氦原子核偏转较大的那一束叫做 射线，研究表明， 射线是高速运动的电子流不偏转的那一束叫做 射线，是一种波长很短的电磁波这三种射线都有穿透物质的本领，其中 射线的穿透本领最强，甚至能穿透水泥墙和薄钢板由于穿透本领强，所以可利用 射线来检查金属材料内部有没有砂眼和裂缝，用来检查金属板的厚度还可利用射线照射种子，使农作物增产 射线还可用来检查和医治恶性 肿瘤过量的射线照射对人体有伤害作用在利用放射线时，要注意射线的防护，用铅玻璃板、铅板等把放射性物质与人体隔离开要防止放射性物质泄漏，以避免对水源、空气和工作场所造成污染2原子
3、、原子核一切物质由分子组成，分子又由原子组成有些物质的分子就是一个原子原子十分小，它的直径不到一个纳米原子由质子、中子、电子三种粒子组成质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电质子和中子的质量比电子大得多，挤在处于原子中心的构成非常小的原子核中，就像几颗豆粒挤在大广场中央一小块弹丸之地一样3核能质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或重新组合是极其困难的但是，一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能核能是能源家族的新成员，它包括核裂变能和核聚变能两种主要形式4裂变图 164科学家发现用中子轰击铀 235（质量数为 235 的铀），铀核会分裂成
4、大小相差不很大的两部分，这种现象叫做裂变（图 164）发生裂变时有核能释放出来，这时裂变后的产物以很大速度向相反方向飞开，与周围的分子碰撞，使分子动能增加，转化为物体的内能裂变释放的核能十分巨大，1 kg 铀 235 中的铀核如果全部发生裂变，释放出的能量相当于 2500 t 标准煤完全燃烧放出的能量图 165用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量这好比用火柴点燃木材，木材才能燃烧，放出能量一样假如外界的中子停止轰击，裂变也就停止然而实验表明，铀核裂变时，还同时放出 23 个中子，放出的中子又可以轰击其他铀核，使它们也发生裂变这样，裂变将不断地自行继续下去（图 165）这种现象叫做链式反应
5、图 166如果对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的（图 166）如果控制链式反应的速度，使核能慢慢地平稳地释放出来，就便于和平利用了能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做核反应堆5聚变科学家们发现，较轻的核结合成较重的核，也能释放能量，这种现象叫做聚变例如一个氘核（质量数为 2 的氢核）和一个氚核（质量数为 3 的氢核）结合时，就释放出核能（图 167）图 167氢弹就是利用轻核聚变制成的氢弹是一种比原子弹威力更为巨大的核武器太阳内部进行着大规模的聚变，释放的核能以电磁波的形式从太阳辐射出来，地球上的生物每天都享用着聚变释放出的
6、能量如何实现聚变，如何利用聚变释放的核能，科学家正在积极地探索着海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氚核科学家预言，通过可控制聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题愿同学们今后对此做出贡献【学习方法指导】逆向思考法在本节内容中介绍了“核裂变”和“核聚变”“裂变”和“聚变”是两个相反的过程在物理学中我们经常会遇到一些问题，不但要知道它的“正”过程，而且要知道它的“反过程”而且在科学探究的过程中，许多科学家正是抱着坚定的信念，执着而顽强地探索，终于得出了令人瞩目的成果奥斯特在发现了电流的磁效应以后，法拉第在思考中逐渐形成了一种想法：既然电会产生磁，那么磁能不能产生电呢？法拉第经过多年的实验，顽强地向认定的目标前进，终于发现了电磁感应现象在这个典型实例中，法拉第就是运用了“逆向思考法”大胆地提出了猜想，然后再通过实验验证，得出结论同学们在学习中，不但经常要“正向”思考，而且也要“逆向”思考，这样才能举一反三，把知识掌握好，运用灵活
