6 核裂变
[学习目标] 1.知道什么是核裂变.2.知道链式反应及链式反应的条件,并能计算裂变释放的核能.3.了解裂变反应堆的工作原理,知道如何控制核反应的速度以及如何防止核污染.
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重核裂变后,裂变释放的中子再引起其他重核裂变,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
(1)铀块的体积大于或等于临界体积或铀块的质量大于或等于临界质量.
(2)有足够数量的慢中子.
二、核电站
1.核能释放的控制
通过可控制的链式反应实现核能释放的装置称为核反应堆.
2.慢化剂
反应堆中,为了使裂变产生的快中子减速,在铀棒周围要放"慢化剂",常用的慢化剂有石墨、重水和普通水.
3.控制棒
为了控制反应速度,还需要在铀棒之间插进一些镉棒,它吸收中子的能力很强,反应过于激烈时,可将其插入深一些,多吸收一些中子,链式反应的速度就会慢一些,这种镉棒叫做控制棒.
4.能量输出
核燃料裂变释放的能量使反应区温度升高,水或液态的金属钠等物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.