2018版物理选修3-5鲁科版:4-3.4 核聚变 核能的利用与环境保护
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第3节 核聚变

第4节 核能的利用与环境保护

[目标定位] 1.了解聚变反应的特点及其条件.2.了解可控热核反应及其研究和发展.3.了解核电站的构造和基本原理,了解核武器的种类.4.了解核能利用的优势、危害及其防护措施.

一、轻核聚变

1.定义

采用轻核聚合成较重核引起结合能变化的方式获得核能的核反应,称为轻核聚变.

2.核反应举例 H+H―→He+n.

3.能量变化

轻核聚变后,平均结合能增加,反应中会释放能量.

二、可控热核聚变反应

1.热核聚变反应的条件

必须使原子核的距离达到10-15 m以下,使核具有足够的动能,轻核才能够发生聚变.

2.约束聚变材料的方法

引力约束、磁约束、惯性约束.

三、核能的利用与环境保护

1.核电站是将反应堆释放的核能转化为电能的发电厂,它的核心设施是核反应堆.

2.核武器

原子弹和氢弹是众所周知的两种核武器.

(1)原子弹:是一种没有减速剂、不加控制的爆炸性链式反应装置.

(2)氢弹:是一种靠惯性约束、不需人工控制而实现聚变的反应装置.

3.核能的优势与危害

(1)优势:核能发电比燃煤发电的成本低;核电站对环境污染比燃煤发电小得多.

(2)危害:核废料具有高放射性.

                   

一、核聚变及核能的计算

1.聚变发生的条件:要使轻核聚变,必须使轻核接近到核力发生作用的距离10-15 m内,这要克服电荷间强大的斥力作用,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,就要给它们加热,使物质达到几百万开尔文的高温.

2.轻核聚变是放能反应:从平均结合能的图线看,轻核聚变后平均结合能增加,因此聚