2018版物理选修3-5鲁科版:4-2 核裂变
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第2节 核裂变

[目标定位] 1.知道核裂变的概念以及重核裂变会释放能量.2.知道什么是链式反应以及发生的条件.3.会计算重核裂变过程中释放出的能量.4.知道什么是核反应堆,了解常用裂变反应堆的类型.

一、重核的裂变

1.定义

用中子轰击重核,重核分裂成质量相近的两部分,并释放出能量的核反应过程叫做核裂变,核裂变释放的能量,称为裂变能,也称为核能或原子能.

2.铀核的裂变

(1)两种常见的核反应方程:

U+n→Xe+Sr+2n

U+n→Ba+Kr+3n

(2)U裂变释放的能量是巨大的,裂变反应中每个核子释放的能量约为1_MeV.

二、链式反应

1.链式反应

当一个中子引起一个铀核的裂变后,放出2~3个中子,放出的中子再引起其他铀核裂变,且能不断地增加,形成链式反应.

2.发生条件

(1)有持续不断的中子.

(2)达到临界体积.

三、裂变反应堆

1.核反应堆

用人工的方法控制链式反应的速度,能维持和控制核裂变的装置,叫做核反应堆.

2.组成

核反应堆包括堆芯、中子反射层、控制系统和防护层等部分.其中堆芯由燃料棒、减速剂和冷却剂组成.

(1)燃料:浓缩铀;

(2)减速剂:铀235容易捕获慢中子发生反应,采用石墨、重水作减速剂;

(3)控制棒:为了控制能量释放的速度,就要想办法减少中子的数目,采用在反应堆中插入镉棒的方法,利用镉吸收中子的特性,就可以容易地控制链式反应的速度.