核反应和核能的利用

一、核反应

所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。（注意：质量并不守恒。）

核反应类型有衰变、人工转变、重核的裂变和轻核的聚变

1、衰变： α衰变：（核内）

β衰变：（核内）

+β衰变：（核内）

γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。

2、人工转变：（发现质子的核反应）

（发现中子的核反应）

（人工制造放射性同位素）

3、重核的裂变： 在一定条件下（超过临界体积），裂变反应会连续不断地进行下去，这就是链式反应。

4、轻核的聚变：（需要几百万度高温，所以又叫热核反应）

二、核能--核反应中放出的能叫核能。

1．结合能

由于核子间存在着强大的核力，原子核是一个坚固的集合体。要把原子核拆散成核子，需要克服核力做巨大的功，,或者需要巨大的能量。这表明要把原子核分开成核子要吸收能量，核子结合成原子核要放出能量，这个能量叫做原子核的结合能.

原子核越大，它的结合能越高,因此有意义的是它的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能。比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定.

2．质量亏损

核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。

3、爱因斯坦质能方程： E＝mc2

物体所具有的能量跟它的质量成正比。由于c2这个数值十分巨大，因而物体的能量是十分可观的。

4、核反应中由于质量亏损而释放的能量：△E=△m c2

中等大小的核的比结合能最大(平均每个核子的质量亏损最大)，这些核最稳定。另一方面如果使较重的核分裂成中等大小的核，或者把较小的核合并成中等大小的核，核子的比结合能都会增加，这样可以释放能量供人使用。

以上两式中的各个物理量都必须采用国际单位。

在非国际单位里，可以用1u=931.5MeV。它表示1原子质量单位的质量跟931.5MeV的能量相对应。

5、对质能方程的理解