《核能》能源與可持續(xù)發(fā)展PPT課件2
背景介紹
我國(guó)用了短短4年時(shí)間完成了原子彈的研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一顆原子彈.
1967年6月17日又成功地爆炸了第一顆氫彈，完成了其他國(guó)家要十幾年或幾十年才完成的工作.
一、核能
1．原子結(jié)構(gòu)
以水分子為例：它由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子組成。
原子由原子核和核外電子組成。
（1）氫原子由原子核和一個(gè)核外電子組成。
原子核有一個(gè)質(zhì)子，質(zhì)子帶正電荷，核外電子帶負(fù)電荷。二者電荷量相同。
（2） 氧原子由原子核和八個(gè)核外電子組成。
原子核有八個(gè)質(zhì)子和八個(gè)中子，由于中子不帶電，所以正負(fù)電荷量仍然相同。
2．核能
質(zhì)子和中子依靠強(qiáng)大的核力緊密地結(jié)合在一起。要使它們分裂或結(jié)合都是極其困難的。
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)合時(shí)，一旦使原子核分裂或聚合，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。
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二、裂變
1938年，科學(xué)家用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核，使其發(fā)生了裂變。
1 kg鈾全部裂變，釋放的能量超過(guò)2000 t煤完全燃燒時(shí)釋放的能量。
1．發(fā)生裂變的條件
用中子轟擊鈾核，鈾核才能發(fā)生裂變，放出能量。
外界中子停止轟擊，裂變也就停止了。怎樣才能讓裂變繼續(xù)下去呢？
2．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
想想議議
將火柴搭成左下圖所示結(jié)構(gòu)，點(diǎn)燃第一根火柴后，會(huì)發(fā)生什么？
用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時(shí)，會(huì)釋放出核能，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子，這些中子會(huì)繼續(xù)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，這就是裂變中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
3．核電站利用核能發(fā)電
核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是原子核發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的場(chǎng)所。
1942年，人類利用核反應(yīng)堆第一次實(shí)現(xiàn)了可控制的鈾核裂變。
目前，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。
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三、聚變
將質(zhì)量較小的原子核結(jié)合起來(lái)，也會(huì)釋放出巨大的核能。
氘核與氚核在超高溫下結(jié)合形成氦核和一個(gè)中子，能釋放大量核能。這一過(guò)程就是聚變。
裂 變：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)用中子轟擊鈾235(質(zhì)量數(shù)為235的鈾)，鈾核會(huì)分裂成大小相差不很大的兩部分，這種現(xiàn)象叫做裂變。鈾核裂變時(shí)，還同時(shí)放出2～3個(gè)中子，放出的中子又可以轟擊其他鈾核，使它們也發(fā)生裂變。這樣，裂變將不斷地自行繼續(xù)下去。這種現(xiàn)象叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。應(yīng)用：____________。
聚 變：科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，較輕的核結(jié)合成較重的核，也能釋放能量，這種現(xiàn)象叫做聚變。應(yīng)用：_________。
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歸 類 探 究
人類對(duì)核能的開(kāi)發(fā)和利用不斷取得新的進(jìn)展，根據(jù)目前的科研水平，你認(rèn)為下列關(guān)于原子彈和核電站的說(shuō)法正確的是 ( )
A．原子彈是利用核裂變，核電站是利用核聚變
B．原子彈是利用核聚變，核電站是利用核裂變
C．原子彈對(duì)聚變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度不加控制
D．核電站控制裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度
【解析】 原子彈是利用核裂變，核電站是利用可控制的核裂變，使核能緩慢釋放出來(lái)。
當(dāng) 堂 測(cè) 評(píng)
1．關(guān)于原子核的組成，下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A．原子核是由質(zhì)子和電子組成的
B．原子核是由質(zhì)子和中子組成的
C．原子核是由中子和電子組成的
D．原子核是由質(zhì)子、中子和電子組成的
2．下列關(guān)于核能的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．核電站是利用核能來(lái)發(fā)電的
B．核反應(yīng)堆中發(fā)生的是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
C．核電站發(fā)生泄漏時(shí)會(huì)對(duì)人和生物造成傷害
D．核廢料不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染
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