人教版九年級物理全冊《核能》能源與可持續(xù)發(fā)展PPT優(yōu)質(zhì)課件下載，共26頁。
核能
我們知道，分子是由原子構(gòu)成的，原子的中心是原子核，原子核周圍有一定數(shù)目的電子在核外運動。進一步的研究表明，原子核還有如圖所示的更精細的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子帶正電荷，其電荷量跟電子電荷量相等，中子不帶電；質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子的1836倍，質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相同。質(zhì)子和中子構(gòu)成非常小的原子核，就像幾顆豆粒擠在原子這個大廣場的中央。
質(zhì)子、中子依靠強大的核力緊密地結(jié)合在一起，因此原子核十分牢固，要使它們分裂或結(jié)合是極其困難的。但是，一旦質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能（nuclear energy）。
裂變
1934年至1938年，科學(xué)家曾先后用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核，使其發(fā)生裂變，變成兩個質(zhì)量中等大小的原子核，同時釋放出巨大的能量。1 kg鈾全部裂變，釋放的能量超過2000 t煤完全燃燒時釋放的能量。用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。這就好比用火柴點燃木材，木材才能燃燒。假如外界的中子停止轟擊，裂變也就停止了。那么，怎樣才能使裂變繼續(xù)下去呢？
用中子轟擊鈾235原子核，鈾核分裂時釋放出核能，同時還會產(chǎn)生幾個新的中子，這些中子又會轟擊其他鈾核…...于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能（見右圖）。這就是裂變中的鏈式反應(yīng)。
核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是反應(yīng)堆（見右圖）。核電站利用反應(yīng)堆產(chǎn)生的內(nèi)能，通過蒸汽輪機做功，帶動發(fā)電機發(fā)電。1942年人類利用核反應(yīng)堆第一次實現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。當時的核反應(yīng)堆的功率非常小，大約需要260座這樣的反應(yīng)堆才能點亮一只40 W的燈泡。然而，這是人類利用核能的關(guān)鍵一步。今天，全世界已經(jīng)建成了幾百座核電站，核電發(fā)電量接近全球發(fā)電量的1/5。
核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈式反應(yīng)，是可以控制的。鏈式反應(yīng)如果不加控制，大量原子核就會在一瞬間發(fā)生裂變，釋放出極大的能量。原子彈爆炸時發(fā)生的鏈式反應(yīng)，是不加控制的。在人類實現(xiàn)可控核裂變大約3年后，即1945年，利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸了。
聚變
如果將某些質(zhì)量很小的原子核，例如，氘核（由一個質(zhì)子和一個中子構(gòu)成）與氚核（由一個質(zhì)子和兩個中子構(gòu)成），在超高溫下結(jié)合成新的原子核——氦核，也會釋放出巨大的核能（見右圖），這就是聚變，有時把聚變也稱為熱核反應(yīng)。
氘核、氚核都屬于氫核的一種。大量氫核的聚變，可以在瞬間釋放出驚人的能量。氫彈利用的就是聚變在瞬間釋放的能量。如何實現(xiàn)可控聚變，如何利用可控聚變釋放的核能，科學(xué)家正在積極地探索著。海水中蘊藏著豐富的、可以實現(xiàn)聚變的氘核�？茖W(xué)家預(yù)言，通過可控聚變來利用核能，有望徹底解決人類能源問題。
知識點一：核能的利用
核能：質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。
裂變：核裂變又稱核分裂，是一個原子核分裂成幾個原子核的變化。
裂變只有一些質(zhì)量非常大的原子核像鈾、釷和钚等才能發(fā)生核裂變。這些原子的原子核在吸收一個中子以后會分裂成兩個或更多個質(zhì)量較小的原子核，同時放出二個到三個中子和很大的能量，又能使別的原子核接著發(fā)生核裂變……使過程持續(xù)進行下去，這種過程稱作鏈式反應(yīng)。原子核在發(fā)生核裂變時，釋放出巨大的能量稱為原子核能，俗稱原子能。
聚變：核聚變又稱核融合、融合反應(yīng)或聚變反應(yīng)。有時把聚變也叫作熱核反應(yīng)。核是指由質(zhì)量小的原子，主要是指氘或氚，在一定條件下（如超高溫和高壓），發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核（如氦），并伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應(yīng)形式。核聚變是核裂變相反的核反應(yīng)形式�？茖W(xué)家正在努力研究可控核聚變，核聚變可能成為未來的能量來源。
核能的優(yōu)缺點：核能是一種清潔的能源，利用核能發(fā)電不會加重地球的溫室效應(yīng)；核燃料體積小，運輸與儲存方便；核能發(fā)電的成本中，燃料費用所占的比例較低。核能電廠會產(chǎn)生放射性廢料；核能發(fā)電廠熱效率較低，熱污染嚴重；核能電廠投資成本較大；核電廠如果在事故中處理不當，放射性廢料會對生態(tài)及民眾造成傷害。
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