高 中 物 理
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核反应
吸收能量 核 反 应 放出能量
核子结合成原子核
有些重核分裂成中等质量的核 有些轻核结合成中等质量的核
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轻核的聚变 核子平均质量
聚变
D E F
裂变
A
C O Fe
B Z
核子的平均质量与原子序数之间的关系
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轻核的聚变
物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核 能的反应叫做裂变．把轻核结合成质量较大的核， 释放出核能的反映叫做聚变．
2 1
H 1 H 2 He 0 n + 17.6MeV
3 4 1
因此只要有了氘核和适当的装置，运用三个氘 核便可以得到大约21.6MeV的能量：
2 1
H H H H
2 1 3 1 1 1
2 1
H H He n聚变
如何能使核聚变反应发生呢
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核裂变的应用
• 不加控制：原子弹 • 加以控制：核反应堆
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原子弹
“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．
1、必须让轻核的距离非常接近
需要克服极大的库仑斥力
2、必须让轻核具有很大的动能
15
10
m
Ek 1
Ek 2
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轻核的聚变
如何能使轻核具有较大的动能呢
可以将轻核加热到很高的温度
当物质达到几百万摄氏度以上的高温时，剧 烈的热运动使得一部分原子核已经具有足够 的动能，可以克服相互之间的库仑斥力，在 碰撞时发生聚变．因此，聚变反应又叫热核 反应．
〓 聚变
〓
裂变
在消耗相同质量的核燃料时，聚变比裂变能释 放更多的能量．
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轻核的聚变
例如：一个氘核和一个氚核结合成一个氦核 （同时放出一个中子）时，释放17.6MeV的能量， 平均每个核子放出的能量在3MeV以上，比裂变反 应中平均每个核子释放的能量大3～4倍．这时的核 反应方程式是：
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• 2．关于核反应方程所表示的原子核的变化， 下列判断正确的是（ ） BD • A．方程 表示原子核衰变 • B．方程 表示原子核核衰变 • C．方程 表示原子核裂变 • D．方程 表示原子核聚变
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• 3．关于核反应中质量的亏损，以下说法中 正确的是（ＡＢ ）． • A．天然放射现象的核反应，一定有质量亏 损 • B．原子能发电厂里核反应堆的核反应一定 有质量亏损 • C．人工转变的核反应，一定有质量亏损 • D．只要是核反应，就一定有质量亏损
“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．”
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原子弹
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% ．
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原子弹
中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图
反应堆
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镉棒
控制反应速度 吸收慢中子
水 泥 防 护 层
防 辐 射
水管
冷却剂 热交换
铀棒
核原料
石墨
减速剂 快中子 → 慢中子
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核
电 站
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• 1．查德威克最初发现中子的核反应是 （ C ） • A． • B． • C． • D．
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可控热核反应
热核反应 相同的核燃料释放的能量多 反应中放射物质的处理较易
裂变反应
反应中的核燃料资源较丰富 核反应发生条件较易实现