高中物理课件 19.6 核裂变
课前思考 1、爱因斯坦质能方程? 2、在核反应中较小的质量亏损会引起很大能量的释放 为什么?组卷网
学习目标 1.知道重核的裂变反应和链式反应以及链式反应发生条件. 2.了解原子弹的原理以及常用的裂变反应堆的类型. 3.知道核电站的工作模式.
预习检测 中子 1.核裂变:重核被_____轰击后分裂成两个质量差不多的新原 子核,并放出_____的过程. 2.铀核裂变:用中子轰击铀核时,铀核发生裂变,其产物是多 种多样的,其中一种典型的反应是23592U+10n → 14456Ba+ 8936Kr+____.组卷网 核能 310n 3.链式反应:当一个中子引起一个重核裂变后,裂变释放的中 子再引起其他重核裂变,且能不断继续下去,这种反应叫核裂 变的_________. 4.链式反应的条件:发生裂变物质的体积大于_________或裂 变物质的质量大于_________. 链式反应 临界体积 临界质量
预习检测 1、核反应堆是哪些组成的?每一部分的作用? 2、核电站发电的主要原理是什么? 3.核电站发电有哪些优缺点? 如图是核电站的反应堆示意图.看图思考以下问题: 1、核反应堆是哪些组成的?每一部分的作用? 2、核电站发电的主要原理是什么? 3.核电站发电有哪些优缺点?
思考与讨论 1、铀核的裂变是一种天然放射现象吗? 2、一个铀235核裂变时大约释放多少MeV的能量? 3、原子弹爆炸时发生了什么样的核反应? 观察图片思考以下问题: 1、铀核的裂变是一种天然放射现象吗? 2、一个铀235核裂变时大约释放多少MeV的能量? 3、原子弹爆炸时发生了什么样的核反应? 4、核反应堆为什么不会像原子弹那样爆炸?组卷网
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,一定发生链式反应 巩固提高 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,一定发生链式反应 C.重核裂变释放出大量能量,产生明显的质量亏损,所以核子数要减少 D.重核裂变为中等质量的核时,要发生质量亏损,放出核能 D
巩固提高 2、利用重核裂变释放核能时选铀235,主要原因是( ) A.它裂变放出核能比其他重核裂变放出的核能多 B.它可能分裂成三部分或四部分 C.它能自动裂变,与体积无关 D.它比较容易形成链式反应 D 【解析】选D.铀235发生裂变时会生成2或3个中子,中子再去轰击铀核发生链式反应,但发生链式反应还必须要使铀块体积大于临界体积,所以选项A、B、C错误,选项D正确.
3、关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理,下列说法正确的是( ) 巩固提高 3、关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理,下列说法正确的是( ) A.镉棒能释放中子,依靠释放的多少控制反应速度 B.用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量 C.利用镉棒对中子吸收能力强的特点,依靠插入的多少控制中子数量 D.镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用,利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度 C
4、现已建成的核电站的能量来自于( ) A.天然放射性元素衰变放出的能量 B.人工放射性同位素放出的能量 C.重核裂变放出的能量 巩固提高 4、现已建成的核电站的能量来自于( ) A.天然放射性元素衰变放出的能量 B.人工放射性同位素放出的能量 C.重核裂变放出的能量 D.化学反应放出的能量组卷网 C
D.冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能 巩固提高 5、关于核反应堆,下列说法正确的是( ) A.铀棒是核燃料,裂变时释放核能 B.镉棒的作用是控制反应堆的功率 C.石墨的作用是吸收中子 D.冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能 A
6、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 巩固提高 6、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mU=235.043 94 u,mXe=138.918 44 u,mSr= 93.915 57 u,mn=1.008 665 u,1 u 相当于931.5 MeV. 解答此题应把握以下三点: (1)根据质量数和电荷数守恒,写出裂变方程. (2)计算出裂变前后质量亏损Δm. (3)根据质能方程ΔE=Δmc2计算出裂变释放的核能. 179.4 MeV.
【规范解答】核反应方程为 23592U+10n→13954Xe+9438Sr+310n 该反应的质量亏损为 Δm=(mU+mn)-(mXe+mSr+3mn)= (235.043 94+1.008 665) u-(138.918 44+93.915 57+3× 1.008 665) u=0.192 6 u,组卷网 所以一个铀核裂变释放的核能为 ΔE=0.192 6×931.5 MeV≈179.4 MeV.