核裂变解析学习教案

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1、会计学1核裂变解析核裂变解析(ji x)第一页，共34页。第1页/共33页第二页，共34页。原子核的质量(zhling)核子数第2页/共33页第三页，共34页。OZABCDEFFe核子平均(pngjn)质量第3页/共33页第四页，共34页。重核的裂变(li bin)和轻核的聚变第4页/共33页第五页，共34页。聚变(jbin)裂变第5页/共33页第六页，共34页。 1939 1939年年1212月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击拉斯曼发现，用中子轰击(hngj)(hngj)铀核时，铀核发生了铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样

2、的，一种典型的反裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：程是：U23592n10+Ba14156Kr9236+n310裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中释放出巨大的能量，在上述(shngsh)(shngsh)裂变中裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：kg103578. 027mMeV2012mcE第6页/共33页第七页，共34页。 1939 1939年年1212月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特

3、拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型(dinxng)(dinxng)的反的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：程是：U23592n10+Ba14456Kr8936+n310裂变中释放出巨大的能量裂变中释放出巨大的能量(nngling)(nngling)，在上述裂，在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：亏损：kg103578. 027mMeV2

4、012mcE第7页/共33页第八页，共34页。 1kg铀全部(qunb)裂变，它放出的能量超过2000t优质煤完全燃烧时释放的能量第8页/共33页第九页，共34页。用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变(li bin)(li bin)，释，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变放出的中子又引起了其他铀核的裂变(li bin)(li bin)，也就是，也就是链式反应链式反应第9页/共33页第十页，共34页。由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程继续下去的过程(guchng)(guchng)，叫做核裂变的链式反，叫做核裂

5、变的链式反应应使裂变物资使裂变物资(wz)(wz)能够发生链式反应的最小体积能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。第10页/共33页第十一页，共34页。第11页/共33页第十二页，共34页。 “小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量(dngling)2.2万吨，试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一个巨大的弹坑 在半径为400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状物质，半径为1600米的范围内，所有的动物全部(qunb)死亡 “原子弹之父” 奥本海默在核爆观测站

6、里感到十分震惊，他想起了印度一首古诗：“漫天奇光异彩，有如圣灵逞威，只有一千个太阳(tiyng)，才能与其争辉我是死神，我是世界的毁灭者”第12页/共33页第十三页，共34页。美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云伤在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达1212英英里多广岛市区里多广岛市区80%80%的建筑化为灰烬，的建筑化为灰烬，6400064000人丧人丧生，生，7200072000人受伤，伤亡人受伤，伤亡(shngwng)(shngwn

7、g)总人数占全市总人数占全市总人口的总人口的53%53%长崎市长崎市60%60%的建筑物被摧毁，伤亡的建筑物被摧毁，伤亡(shngwng)86000(shngwng)86000人，占全市人，占全市37% 37% 第13页/共33页第十四页，共34页。在山田须磨子（一位当年的爆炸目击在山田须磨子（一位当年的爆炸目击者）的一幅画：在遥远的广岛上空，者）的一幅画：在遥远的广岛上空，原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽的光原子弹爆炸后发出彩虹一般绚丽的光芒芒 第14页/共33页第十五页，共34页。广岛红十字医院里，一个严重烧伤的学生仰面广岛红十字医院里，一个严重烧伤的学生仰面躺在一张草席上。他的五官躺在一张草

8、席上。他的五官(wgun)几乎全被几乎全被原子弹爆炸产生的热浪抹掉了。四天后他死了原子弹爆炸产生的热浪抹掉了。四天后他死了。倒塌的钢架结构建筑物倒塌的钢架结构建筑物 第15页/共33页第十六页，共34页。（）核爆炸瞬时（）核爆炸瞬时(shn sh)(shn sh)效应防护。效应防护。 对核袭击的防护(fngh)大致可分为两大类。 利用工事进行掩蔽利用工事进行掩蔽在开阔地面上的人员，当发现核爆闪光时，立即背向爆心卧倒，可减轻伤害。在开阔地面上的人员，当发现核爆闪光时，立即背向爆心卧倒，可减轻伤害。（）放射性沾染防护。（）放射性沾染防护。 避开在沾染区或高照射量率的地区行动避开在沾染区或高照射量率

9、的地区行动人员通过沾染区时尽量乘坐车辆，在沾染区作业时要尽量缩短时间人员通过沾染区时尽量乘坐车辆，在沾染区作业时要尽量缩短时间及时穿戴个人防护器材，防止人体受沾染及时穿戴个人防护器材，防止人体受沾染进入沾染区执行任务的人员，可服用抗辐射药，以减少放射性物质在人体内进入沾染区执行任务的人员，可服用抗辐射药，以减少放射性物质在人体内的存留的存留第16页/共33页第十七页，共34页。中国(zhn u)第一颗原子弹爆炸蘑菇云发展图第17页/共33页第十八页，共34页。第18页/共33页第十九页，共34页。水泥防护层水泥防护层控制棒控制棒镉棒镉棒燃料棒燃料棒铀棒铀棒减速剂减速剂第19页/共33页第二十页

10、，共34页。匈牙利匈牙利 38.3% 38.3%亚美尼亚亚美尼亚 36.4% 36.4%世界世界(shji)核能发电占全部电量核能发电占全部电量1/4 第20页/共33页第二十一页，共34页。第21页/共33页第二十二页，共34页。聚变(jbin)裂变(li bin)第22页/共33页第二十三页，共34页。轻核的聚变轻核的聚变(jbin)（热核反应）（热核反应） :nHeHH10322121HHeHH11322121nHeHH10423121某些轻核能够结合在一起，生成某些轻核能够结合在一起，生成(shn chn)一一个较大的原子核，这种核反应叫做聚变。个较大的原子核，这种核反应叫做聚变。第2

11、3页/共33页第二十四页，共34页。根据所给数据根据所给数据, ,计算下面计算下面(xi mian)(xi mian)核反应放出的能量核反应放出的能量: :nHeHH10423121氘核的质量氘核的质量(zhling)(zhling)：mDmD2.014102u2.014102u氚核的质量氚核的质量(zhling)(zhling)：mTmT3.016050u3.016050u氦核的质量氦核的质量(zhling)(zhling)：mm4.002603u4.002603u中子的质量中子的质量(zhling)(zhling)：mn=1.008665umn=1.008665u)(nTDmmmmmu01

12、8884. 0MeV5 .93101884. 02mcEMeV59.17E第24页/共33页第二十五页，共34页。发生发生(fshng)(fshng)聚变的条件聚变的条件: :使原子核间的距离使原子核间的距离(jl)(jl)达到达到10-15m10-15m实现实现(shxin)(shxin)的方法有的方法有: :1 1、用加速器加速原子核；、用加速器加速原子核；、把原子核加热到很高的温度；、把原子核加热到很高的温度；108109K不经济不经济聚变反应又叫热核反应聚变反应又叫热核反应第25页/共33页第二十六页，共34页。nHeHH10423121弹体弹体引爆装置引爆装置小小型型原原子子弹弹三种

13、三种(sn zhn)炸药：炸药：普通普通(ptng)炸药炸药235氘、氚氘、氚爆炸爆炸裂变裂变聚变聚变氘、氚、重氘、氚、重氢化钾等氢化钾等铀铀235外壳外壳普通炸药普通炸药第26页/共33页第二十七页，共34页。氢弹氢弹(qngdn)爆炸形成爆炸形成的磨姑云的磨姑云第27页/共33页第二十八页，共34页。热核反应和裂变热核反应和裂变(li bin)反应相比较，具有许多反应相比较，具有许多优越性。优越性。见教材(jioci)P101可控热核反应将为人类提供巨大的能源可控热核反应将为人类提供巨大的能源, ,和平利用聚变产和平利用聚变产生的核量是非常吸引人的重大课题，我国的可控核聚变生的核量是非常吸

14、引人的重大课题，我国的可控核聚变装置装置“中国环流器中国环流器1 1号号”已取得不少研究成果已取得不少研究成果. .第28页/共33页第二十九页，共34页。现在的技术还不能控制现在的技术还不能控制(kngzh)热核热核反应。反应。问题问题(wnt)有：有：、热核反应、热核反应(rh(rhfnyng)fnyng)的的的的点火温度很高；点火温度很高； 、如何约束聚变所需的燃料；、如何约束聚变所需的燃料； 磁场约束磁场约束第29页/共33页第三十页，共34页。问题(wnt)有：、热核反应(rhfnyng)的的点火温度很高； 、如何(rh)约束聚变所需的燃料； 惯性约束、反应装置中的气体密度要很低 ，相当于常温常压下气体密度的几万分之一；现在的技术还不能控制热核反应。现在的技术还不能控制热核反应。第30页/共33页第三十一页，共34页。第31页/共33页第三十二页，共34页。第32页/共33页第三十三页，共34页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第33页/共33页第三十四页，共34页。