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文檔簡介
——山田須磨子羅伯特奧本海默“漫天奇光異彩,猶如圣靈逞威,只有千只太陽,始能與它爭輝。”“小男孩
”本身連同外殼長3米,直徑71厘米,重約4噸.
1945年8月6日上午8點15分投在日本廣島上空
原子彈原子彈1945年8月9日上午11點零2分,投在日本長崎上空
“小胖
”廣島紅十字醫(yī)院里,一個嚴(yán)重?zé)齻娜毡救?。倒塌的鋼架結(jié)構(gòu)建筑物如此巨大的能量來自哪里?1、由天然放射性元素原子核的衰變來取得原子核能行不行?2、靠原子核人工轉(zhuǎn)變放出的能量行不行?24He+49Be→612C+01n+5.6MeV一.核裂變
物理學(xué)中把重核分裂成兩個較輕的核時,釋放出核能的反應(yīng)叫做核裂變.1.核裂變
重核裂變2、鈾核的裂變(1)發(fā)現(xiàn):1939年12月,德國物理學(xué)家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn),用中子轟擊鈾核時,鈾核發(fā)生了裂變。(2)裂變方程
用中子轟擊鈾核時,鈾核發(fā)生了裂變,釋放出的中子又引起了其他鈾核的裂變,也就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng).3、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生條件:1、足夠濃度的重核2、足夠數(shù)量的慢中子3、反應(yīng)物達到臨界體積1kg鈾全部裂變,它放出的能量超過2000t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時釋放的能量.1、原子彈爆炸時鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度可以控制嗎?2、如何用人工方法控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度,使核能能夠比較平緩地釋放出來?核反應(yīng)堆—人工控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置問題來了:核反應(yīng)堆:水泥防護層控制棒——鎘棒燃料棒——鈾棒減速劑:石墨、重水4.利用重核裂變釋放核能時選用鈾235,主要因為()A.它比較容易發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)B.能自動裂變,與體積無關(guān)C.鈾核比較容易分裂成為三部分或四部分,因而放出更多的核能D.鈾235價格比較便宜,而且它裂變時放出的核能比其他重核裂變時放出的核能要多某些輕核能夠結(jié)合在一起,生成一個較大的原子核,這種核反應(yīng)叫做聚變。二、核聚變1、輕核的聚變(熱核反應(yīng))
輕核聚變氚核氘核中子氦-4
核聚變輕核的聚變:2、發(fā)生聚變的條件:使原子核間的距離達到10-15m如何實現(xiàn):(1)用加速器加速原子核(不經(jīng)濟);(2)把原子核加熱到很高的溫度108~109K;聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)彈體引爆裝置小型原子彈三種炸藥:普通炸藥U235氘、氚爆炸裂變聚變氘、氚、重氫化鉀等鈾235外殼普通炸藥氫彈:
使巨大的熱核反應(yīng)能量不是以爆炸的形式釋放,而是在人工控制下逐漸地釋放出來并加以利用。受控?zé)岷朔磻?yīng)我國的可控核聚變裝置“中國環(huán)流器1號”已取得不少研究成果.現(xiàn)在的技術(shù)還不能控制熱核反應(yīng)。比較項目重核裂變輕核聚變放能原理重核分裂成兩個或多個中等質(zhì)量的原子核放出核能兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核放出核能放能多少聚變反應(yīng)比裂變反應(yīng)平均每個核子放出的能量大約要大3~4倍核廢料處理難度聚變反應(yīng)的核廢料處理要比裂變反應(yīng)簡單得多原料的蘊藏量核裂變?nèi)剂镶櫾诘厍蛏蟽α坑邢?,尤其用于核裂變的?35在鈾礦石中只占0.7%主要原料是氘,氘在地球上的儲量非常豐富.1L海水中大約有0.03g氘,如果用來進行熱核反應(yīng)放出的能量約和燃燒300L汽
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