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1、裂变 聚变,高二物理,一、怎样的核反应可以释放出能量,核子的平均质量,Z,可以释放出能量的核反应： （1）核子结合成原子核时放出能量 （2）重核分裂成中等质量的核时放出能量 （3）轻核结合成中等质量的核时也放出能量,一、裂变,1、裂变的定义： 重核分裂成质量较小的核，释放出能量的反应，称为裂变。,一、裂变,2、铀核的裂变： 铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反应是裂变为钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是,一、裂变,3、链式反应： 一般说来，铀核裂变时总要释放出23个中子，这些中子又引起其他的铀核裂变，这样就会不断地进行下去，释放出越来越多的能量。这就是链式反应。 裂变时释放出巨大的能量
2、，一般说来，铀核裂变时平均每个核子释放出的能量约为1MeV。,一、裂变,4、链式反应的条件： 铀235的体积超过它的临界体积（能够发生链式反应的铀快的最小体积叫做它的临界体积） 5、原子弹就是根据这个原理制成的。,二、核电站,1、核心设施是核反应堆 2、核反应堆的类型很多 慢中子核反应堆中，核反应主要是铀235吸收慢中子后发生的裂变。 铀235具有易俘获慢中子，而不易俘获快中子的特点，故要有减速剂，常用作减速剂的物质有石墨、重水或普通水（有时叫轻水） 为了控制中子数目以控制反应的速度，还必须在铀棒之间插入一些控制棒。,三、轻核的聚变,1、轻核的聚变：轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称
3、为聚变。 2、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。 如：一个氘核和一个氚核结合成一个氦核时，平均每个核放出的能量在3MeV以上。核反应方程是：,三、轻核的聚变,3、聚变反应又叫热核反应。 太阳内部和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应。 氢弹就是根据热核反应的原理制成的。,关于原子核的能，下面说法正确的是： A、使原子核分解为粒子时放出的能量 B、核子结合成原子时需要供给的能量 C、核子结合成原子时吸收的能量或原子核分解为核子时放出的能量 D、核子结合成原子时放出的能量或原子核分解为核子时吸收的能量 答：D,练习,（2002年江苏综合）核反应方程式 是反应堆中发生的许多核反应
4、中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为 ,a= ，以mU、mBa、mKr分别表示 核的质量，mp、mn分别表示质子和中子的质量，C为光在真空中传播的速度，则在上述核反应中放出的核能量E= 。,练习,云室处磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次衰变，粒子的质量为m，电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内，现测得粒子运动的轨道半径R，试求在衰变过程中的质量亏损？（涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）,例题,解析： 衰变过程中动量守恒。衰变后，设粒子的速度为v1，新核的速度为 v2 。 由动量守恒定律得： (M-m)v 2 =mv1 在磁场中作匀速圆周运动，其半径为 R=mv1/Bq v1 =BqR/m 在衰变过程中， 粒子和新核的动能来自于核能。 即E=mc2=1/2（M-m）v 2 2+1/2 mv12 得：m=,例题,