重核裂变课件

重核的裂变宝鸡石油中学 牛虹核反应核反应核反应核反应电子原子核 在核物理学中，在核物理学中，原子核在其他粒子原子核在其他粒子的轰击下产生新原的轰击下产生新原子核的过程，称为子核的过程，称为核反应核反应 研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核子的平均质量与原子序数有如图的关系：子的平均质量与原子序数有如图的关系：核子的平均质量是：核子的平均质量是：原子核的质量核子数核子平均质量核子的平均质量与原子序数之间的关系核子的平均质量与原子序数之间的关系D +E FA B +C 物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做能的反应叫做能的反应叫做能的反应叫做裂变裂变裂变裂变把轻核结合成质量较大的核，把轻核结合成质量较大的核，把轻核结合成质量较大的核，把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反映叫做释放出核能的反映叫做释放出核能的反映叫做释放出核能的反映叫做聚变聚变聚变聚变聚变裂变 1939193919391939年年年年12121212月，德国物理学家哈恩和他的助手月，德国物理学家哈恩和他的助手月，德国物理学家哈恩和他的助手月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核235235235235时，铀核发时，铀核发时，铀核发时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反应是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，典型的反应是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，典型的反应是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，典型的反应是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：其核反应方程是：其核反应方程是：其核反应方程是：1 1、铀核的裂变、铀核的裂变、铀核的裂变、铀核的裂变+裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：释放出的能量为释放出的能量为释放出的能量为释放出的能量为1kg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能够使铀块发生链式反应的最小体积叫做它能够使铀块发生链式反应的最小体积叫做它的的临界体积临界体积，相应的质量叫做，相应的质量叫做临界质量临界质量。当铀-235的体积超过其临界体积是，中子进入铀块，立即会引起链式反应，在短时间内释放出大量的核能，原子弹就是根据这个原理制成的。用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变，使裂变不断地进行下去，子又引起了其他铀核的裂变，使裂变不断地进行下去，子又引起了其他铀核的裂变，使裂变不断地进行下去，子又引起了其他铀核的裂变，使裂变不断地进行下去，这就是这就是这就是这就是链式反应链式反应链式反应链式反应。2、链式反应、链式反应原子弹原子弹 如图所示，弹壳里装着分开放置的高浓度U235，每块的体积小于临界体积，因此不会爆炸，铀块外面包着一层能够反射中子的物质（如铍），叫做中子反射层，以减少跑出铀块的中子，当铀块后面的普通炸药爆炸时，火药燃烧后气体把分开的铀块压到一起，由于空气中有游离的中子，铀核自发裂变也能产生一些中子，这样，超过临界体积的铀块立即发生链式反应，产生猛烈爆炸。原子弹美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁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伤在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云伤在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云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，高达团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12121212英英英英里多广岛市区里多广岛市区里多广岛市区里多广岛市区80%80%80%80%的建筑化为灰烬，的建筑化为灰烬，的建筑化为灰烬，的建筑化为灰烬，64000640006400064000人丧人丧人丧人丧生，生，生，生，72000720007200072000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的人受伤，伤亡总人数占全市总人口的人受伤，伤亡总人数占全市总人口的人受伤，伤亡总人数占全市总人口的53%53%53%53%长崎市长崎市长崎市长崎市60%60%60%60%的建筑物被摧毁，伤亡的建筑物被摧毁，伤亡的建筑物被摧毁，伤亡的建筑物被摧毁，伤亡86000860008600086000人，人，人，人，占全市占全市占全市占全市37%37%37%37%原子弹原子弹在山田须磨子（一位当年的爆炸目击在山田须磨子（一位当年的爆炸目击者）的一幅画：在遥远的广岛上空，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原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽的光芒芒 广岛红十字医院里，一个严重广岛红十字医院里，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上。他的五官几乎全被原子弹爆炸产生的热浪抹掉了。四天爆炸产生的热浪抹掉了。四天后他死了。后他死了。倒塌的钢架结构建筑物倒塌的钢架结构建筑物 原子弹原子弹中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图 裂裂变变反反应应堆堆是是核核电电站站的的心心脏脏，它它是是一一种种用用人人工工控控制制链链式式反反应应的的装装置置，可可以以使使核核能能较较平平缓缓地地释放出来。释放出来。3、裂变反应堆、裂变反应堆 基本结构：裂变材料（铀棒）、慢化剂（减基本结构：裂变材料（铀棒）、慢化剂（减速剂）、控制棒、反射层、热交换器、防护层速剂）、控制棒、反射层、热交换器、防护层等组成。等组成。水泥防护层水泥防护层控制棒控制棒镉棒镉棒燃料棒燃料棒铀棒铀棒减速剂减速剂链式反应的应用核电站慢中子反应堆核电站核电站核电站核电站秦山核电站秦山核电站秦山核电站秦山核电站课堂练习：课堂练习：教材第99页“家庭作业与活动”第4题。课堂小结：课堂小结：1、裂变及其特点2、链式反应及其条件3、裂变的应用STS：核裂变的研究过程（视频）多学一点多学一点