2018-2019学年教科版选修3-5 第三章 6-7核聚变 粒子物理学简介(选学) 学案
2018-2019学年教科版选修3-5 第三章 6-7核聚变 粒子物理学简介(选学) 学案第2页

3.夸克模型

夸克模型的提出:1964年美国物理学家盖尔曼提出了强子的夸克模型,认为强子是由夸克构成的.至今发现的夸克有6种.

四、3种典型的粒子加速器

1.直线加速器

(1)粒子的运动轨迹是一条直线.

(2)满足的条件:要保持粒子与高频电场之间的谐振关系.

(3)优点:粒子束的强度高.

2.回旋加速器

(1)粒子运动轨迹:在磁场中做匀速圆周运动.

(2)满足条件:高频电源的频率等于粒子回旋的频率.

(3)优点:粒子被加速到的能量可达40_MeV.

3.对撞机

能够实现两束相对运动的粒子对撞的设备叫做对撞机.

工作原理:粒子先在同步加速器中加速,然后射入对撞机,两束粒子流反方向回旋在轨道交叉处相互碰撞,获得较大能量.

[即学即用]

1.判断下列说法的正误.

(1)核聚变时吸收能量.( × )

(2)核聚变平均每个核子放出的能量,比裂变反应中平均每个核子放出的能量大.( √ )

(3)轻核聚变比裂变更安全、清洁.( √ )

(4)实现核聚变的难点是地球上没有任何容器能够经受热核反应所需的温度.( √ )

(5)太阳目前正处于氢通过热核反应成为氦,以电磁波的形式向外辐射核能.( √ )

2.氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量,该反应方程为:H+H―→He+x,式中x是某种粒子.已知:H、H、He和粒子x的质量分别为2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u;1 u=,c是真空中的光速.由上述反应方程和数据可知,粒子x是________,该反应释放出的能量为________ MeV(结果保留3位有效数字).

答案 n(或中子) 17.6

解析 根据质量数和电荷数守恒可得x是n(中子).

核反应中的质量亏损为Δm=2.014 1 u+3.016 1 u-4.002 6 u-1.008 7 u=0.018 9 u

所以该反应释放出的能量为

ΔE=0.018 9×931.5 MeV≈17.6 MeV.