新步步高学年高二物理人教版选修核裂变公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第十九章 原子核 第6节 核裂变人教版选修人教版选修3-5第1页第1页核反应核反应电子原子核 在核物理学中，原子核在其它粒子轰击下产生新原子核过程，称为核反应第2页第2页 研究表明：原子核质量即使伴随原子序数增大研究表明：原子核质量即使伴随原子序数增大而增大，但是两者之间并不成正比关系，其核子平而增大，但是两者之间并不成正比关系，其核子平均质量与原子序数有如图关系：均质量与原子序数有如图关系：核子平均质量是：原子核质量核子数第3页第3页核子平均质量核子平均质量与原子序数之间关系核子平均质量与原子序数之间关系第4页第4页 物理学中把重核分裂成质量较小核，释放核能物理学中把重核分裂成质量较小核，释放核能反应叫做反应叫做核裂变核裂变把轻核结合成质量较大核，释放把轻核结合成质量较大核，释放出核能反应叫做出核能反应叫做核聚变核聚变一、核裂变一、核裂变核聚变核裂变第5页第5页 1939 1939年年1212月，德国物理学家哈恩和他助手斯特拉斯月，德国物理学家哈恩和他助手斯特拉斯曼发觉，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂曼发觉，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变产物是各种多样，一个典型反应是裂变为钡和氪，同变产物是各种多样，一个典型反应是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：时放出三个中子，其核反应方程是：铀核裂变铀核裂变+裂变中释放出巨大能量，在上述裂变中，裂变裂变中释放出巨大能量，在上述裂变中，裂变后总质量小于裂变前总质量，质量亏损：后总质量小于裂变前总质量，质量亏损：释放出能量为释放出能量为第6页第6页1kg铀所有裂变，它放出能量超出t优质煤完全燃烧时释放能量第8页第8页用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出中用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出中子又引起了其它铀核裂变，也就是子又引起了其它铀核裂变，也就是链式反应链式反应链式反应链式反应第9页第9页由裂变重核裂变产生中子使反应一代接一代由裂变重核裂变产生中子使反应一代接一代继续下去过程，叫做核裂变链式反应继续下去过程，叫做核裂变链式反应使裂变物资能够发生链式反应最小体积叫做使裂变物资能够发生链式反应最小体积叫做它它临界体积临界体积，相应质量叫做，相应质量叫做临界质量临界质量。链式反应链式反应第10页第10页原子弹原子弹第11页第11页 “小玩意儿”钚装药重6.1公斤，TNT当量2.2万吨，试验中产生了上千万度高温和数百亿个大气压，致使一座30米高铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一个巨大弹坑 在半径为400米范围内，沙石被熔化成了黄绿色玻璃状物质，半径为1600米范围内，所有动物所有死亡 “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，才干与其争辉我是死神，我是世界毁灭者”原子弹原子弹第12页第12页美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大毁伤在长崎投掷美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大毁伤在长崎投掷原子弹爆炸后形成蘑菇状云团，爆炸产气愤流、烟尘直冲云天，原子弹爆炸后形成蘑菇状云团，爆炸产气愤流、烟尘直冲云天，高达高达1212英里多广岛市区英里多广岛市区80%80%建筑化为灰烬，建筑化为灰烬，6400064000人丧生，人丧生，7 7人人受伤，伤亡总人数占全市总人口受伤，伤亡总人数占全市总人口53%53%长崎市长崎市60%60%建筑物被摧毁，建筑物被摧毁，伤亡伤亡8600086000人，占全市人，占全市37%37%原子弹原子弹第13页第13页在山田须磨子（一位当年爆炸目击者）一幅画：在山田须磨子（一位当年爆炸目击者）一幅画：在遥远广岛上空，原子弹爆炸后发出彩虹普通绚在遥远广岛上空，原子弹爆炸后发出彩虹普通绚丽光辉丽光辉 第14页第14页广岛红十字医院里，一个严重广岛红十字医院里，一个严重烧伤学生仰面躺在一张草席上。烧伤学生仰面躺在一张草席上。他五官几乎全被原子弹爆炸产他五官几乎全被原子弹爆炸产生热浪抹掉了。四天后他死了。生热浪抹掉了。四天后他死了。坍毁钢架结构建筑物坍毁钢架结构建筑物 第15页第15页核防护（）核爆炸瞬时效应防护。（）核爆炸瞬时效应防护。对核袭击防护大体可分为两大类。利用工事进行掩蔽利用工事进行掩蔽在开阔地面上人员，当发觉核爆闪光时，马上背向在开阔地面上人员，当发觉核爆闪光时，马上背向爆心卧倒，可减轻伤害。爆心卧倒，可减轻伤害。（）放射性沾染防护。（）放射性沾染防护。避开在沾染区或高照射量率地域行动避开在沾染区或高照射量率地域行动人员通过沾染区时尽也许乘坐车辆，在沾染区作业时要尽也许缩短时间及时穿戴个人防护器材，预防人体受沾染及时穿戴个人防护器材，预防人体受沾染进入沾染区执行任务人员，可服用抗辐射药，以减少放进入沾染区执行任务人员，可服用抗辐射药，以减少放射性物质在人体内存留射性物质在人体内存留第16页第16页原子弹中国第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图第17页第17页处理能源危机主线路径核能 可开发核裂变燃料资源可使用上可开发核裂变燃料资源可使用上千年。千年。核聚核聚变资源可使用几亿年。变资源可使用几亿年。二、核电站二、核电站第18页第18页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应用核电站慢中子反应堆二、核电站二、核电站第19页第19页核能核能-处理能源危机主线路径处理能源危机主线路径核发电量占总发电百分比最多核发电量占总发电百分比最多1010个国家是：个国家是：法国法国 75%75%立陶宛立陶宛 73.1%73.1%比利时比利时 57.7%57.7%保加利亚保加利亚 47.1%47.1%斯洛伐克斯洛伐克 47%47%瑞典瑞典 46.8%46.8%乌克兰乌克兰 43.8%43.8%韩国韩国 42.8%42.8%匈牙利匈牙利 38.3%38.3%亚美尼亚亚美尼亚 36.4%36.4%世界核能发电占所有电量世界核能发电占所有电量1/41/4 第20页第20页核电站核电站秦山核电站秦山核电站第21页第21页第22页第22页