2020年高中物理学案人教版选修3-5-19.6-核裂变.docx
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1、6核裂变课堂合作探究问题导学一、核裂变活动与探究11重核的裂变能够自发地进行吗?2发生链式反应的条件是什么?迁移与应用1关于重核的裂变,以下说法正确的是()A核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B中子从铀块中通过时,肯定发生链式反应C重核裂变释放出大量能量,产生明显的质量亏损,所以核子数要削减D由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量,所以重核裂变为中等质量的核时,要发生质量亏损,放出核能1核子受激发:当中子进入铀235后,便形成了处于激发状态的复核,复核中由于核子的激烈运动,使核变成不规章的外形。2核子分裂:核子间的距离增大,因而核力快速减弱,使得原子核由于质子间的斥力作用而
2、分裂成几块,同时放出23个中子,这些中子又引起其他铀核裂变,这样,裂变就会不断地进行下去,释放出越来越多的核能。3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。一般来说,平均每个核子放出的能量约为1 MeV,1 kg铀235全部裂变放出的能量相当于2 800 t优质煤燃烧时释放的能量,裂变时能产生几万度的高温。二、核电站活动与探究21快中子增殖反应堆,简称“快堆”,是猎取核能的一种技术。快堆不用铀235,而用钚239作燃料,不过在堆心燃料钚239的外围再生区里放置铀238。钚239产生裂变反应时放出来的快中子,被装在外围再生区的铀238吸取,变为铀239,铀239经过两次衰变后
3、转化为钚239。在大型快堆中,平均每10个钚239原子核裂变可使12至14个铀238转变成钚239。这样,钚239裂变,在产生能量的同时,又不断地将铀238变成可用燃料钚239,而且再生速度高于消耗速度,核燃料越烧越多,快速增殖,所以这种反应堆又称“快速增殖堆”。 快中子增殖反应堆目前还处在研制阶段。2011年7月21日10时,我国第一个由快中子引起核裂变反应的中国试验快堆成功实现并网发电。如图为该快堆外景。中国试验快堆外景已知铀238为92号元素,试写出上述材料中涉及的几个核反应方程。(钚元素:Pu)2衰变反应为放热反应,为什么核电站中反应堆接受核裂变放能,而不接受衰变放能?3原子弹内还需要
4、镉棒吗?迁移与应用2一个铀235原子俘获一个中子后,裂变为氙139和锶94,同时放出三个中子,写出核反应方程并算出一个铀核裂变时释放的核能。已知mU235.043 94 u,mXe138.918 44 u,mSr93.915 57 u,mn1.008 665 u,1 u相当于931.5 MeV。1核电站的核心设施是核反应堆,反应堆用的核燃料是浓缩铀235,它的主要部件列表如下:部件名称慢化剂把握棒热循环介质爱护层接受的材料石墨、重水或一般水(也叫轻水)镉水或液态钠很厚的水泥外壳作用降低中子速度,便于铀235吸取吸取中子,把握反应速度把反应堆内的热量传输出去屏蔽射线,防止放射性污染2裂变方程的书
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