5 核裂变
[目标定位] 1.知道核裂变的概念,知道重核裂变中能释放出巨大能量.2.知道什么是链式反应,知道链式反应发生的条件.3.知道什么是核反应堆,了解常用裂变反应堆的类型,了解核电站及核能发电的优缺点.
一、核裂变
1.核裂变:重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核,并放出核能的过程.
2.铀核裂变:用中子轰击铀核时,铀核发生裂变,其产物是多种多样的,其中一种典型的反应是U+n―→Ba+Kr+3n.
3.链式反应:当一个中子引起一个铀核裂变后,裂变释放的中子再引起其他铀核裂变,且能不断继续下去,这种反应叫核裂变的链式反应.
4.链式反应的条件:
发生裂变物质的体积大于等于临界体积.
二、核电站
1.核电站:是利用核能发电,它的核心设施是核反应堆.它主要由以下几部分组成:
(1)燃料:铀棒
(2)减速剂:铀235容易捕获慢中子发生反应,可采用石墨、重水、普通水作减速剂.
(3)控制棒:为控制能量释放的速度,需控制中子的数目,采用镉棒作为控制棒来控制链式反应的速度.
2.工作原理:核燃料裂变释放的能量,使反应区温度升高.
3.能量输出:利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外循环流动,把反应堆内的热量传输出去,用于发电.
4.核污染的处理:在反应堆的外面需要修建很厚的水泥层,用来屏蔽裂变反应放出的各种射线,核废料具有很强的放射性,需要装入特制的容器,深埋地下或海底.