用人工的方法控制链式反应的速度,人们制成了核反应堆,它是能维持和控制核裂变的装置.
核反应堆包含堆芯、中子反射层、控制系统和防护层等部分.堆芯又由燃料棒、减速剂和冷却剂组成.
2.(1)在核反应中,中子的速度越大越容易击中铀核.( )
(2)核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度.( )
(3)核反应堆用过的核废料无毒无害.( )
提示:(1)× (2)√ (3)×
重核的裂变及链式反应[学生用书P56]
裂变的发现:1938年12月,德国化学家哈恩与斯特拉斯曼利用中子轰击铀核时,发现了铀核的裂变,向核能的利用迈出了第一步.
裂变的解释:重核被中子轰击后,与中子复合成一个处在高激发态的同位素,这种重核的同位素要发生形变,从一个接近球形的核变为一个拉长的椭球形的核,核子间的
距离增大,核力减小不足以抵消质子间的库仑斥力而恢复原状最后分裂成两部分,同时放出中子.
裂变过程为什么能放出能量
中等大小的原子核的平均结合能最大,这些核最稳定.如果使较重的核分裂成中等大小的核,核子的平均结合能会增加,可以释放出能量.U的裂变是很常见的一种重核裂变,它裂变的反应物和生成物有多种,其中有两种很典型的反应是:
U+n→Xe+Sr+2n
U+n→Ba+Kr+3n
在重核裂变过程中,核反应满足电荷数守恒和质量数守恒,但反应前后质量不同,发生了质量亏损,释放出能量.
计算一个铀核在上述第二种裂变过程放出的能量.
已知m(U)=235.043 9 u,mn=1.008 7 u,m(Ba)=140.913 9 u,m(Kr)=91.897 3 u,且1 u质量对应的能量为931.56 MeV
裂变前:m1=(235.043 9+1.008 7) u=236.052 6 u
裂变后:m2=(140.913 9+91.897 3+3×1.008 7) u=
235.837 3 u
质量亏损:Δm=0.215 3 u