2018年人教版选修3-4同步讲义:第十九章 7-8 核聚变
2018年人教版选修3-4同步讲义:第十九章 7-8  核聚变第1页

7 核聚变

8 粒子和宇宙

[学习目标] 1.了解核聚变及其特点和条件.2.会判断和书写核聚变反应方程,能计算核聚变释放的能量.3.知道粒子的分类及其作用,了解夸克模型.4.了解宇宙起源的大爆炸学说及恒星的演化.

一、核聚变

[导学探究] 1.为什么实现核聚变要使聚变的燃料加热到几百万开尔文的高温?

答案 轻核的聚变反应,是较轻的核子聚合成较重的核子,要使得核子的强相互作用发挥作用,必须使核子间接近到发生相互作用的距离,约为10-15 m;同时由于原子核之间在此距离时的库仑斥力十分巨大,因而需要核子有很大的动能,表现在宏观上就是核燃料需要达到极高的温度.

2.目前人们实现的核聚变是什么?实现热核反应存在的困难是什么?如何实现对热核反应的控制?

答案 (1)目前人们能实现的热核反应是氢弹的爆炸,是由普通炸药引爆原子弹,再由原子弹爆炸产生的高温高压引发热核反应,但这是不可控制的.

(2)实现热核反应存在的困难是:地球上没有任何容器能够经受住热核反应所需要的高温.

(3)可能实现对热核反应的控制方法:

磁约束:利用磁场来约束参与反应的物质.环流器是目前性能最好的一种磁约束装置.

惯性约束:利用强激光从各个方向照射参加反应的物质,使它们由于惯性还来不及扩散就完成了核反应.

[知识梳理] 对核聚变的认识

1.聚变

两个轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应,称为核聚变,聚变反应又称为热核反应.

2.聚变方程

H+H―→He+n+17.6 MeV.

3.聚变发生的条件

要使轻核聚变,必须使轻核接近核力发生作用的距离10-15 m,这要克服电荷间巨大的库仑斥力作用,要求使轻核具有足够大的动能.要使原子核具有足够大的动能,有一种方法就是