2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十九章 原子核 第7、8节 核聚变 粒子和宇宙 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十九章 原子核 第7、8节 核聚变 粒子和宇宙 Word版含答案第3页

  (1)核聚变反应中平均每个核子放出的能量比裂变时小一些。(×)

  (2)轻核的聚变只要达到临界质量就可以发生。(×)

  (3)现在地球上消耗的能量绝大部分来自太阳内部的聚变反应。(√)

  (4)质子、中子、电子都是不可再分的基本粒子。(×)

  (5)质子和反质子的电量相同,电性相反。(√)

  (6)按照夸克模型,电子所带电荷不再是电荷的最小单元。(√)

  2.合作探究--议一议

  (1)核聚变为什么需要几百万开尔文的高温?

  提示:要使轻核发生聚变就必须使它们间的距离达到核力发生作用的距离,而核力是短程力,作用距离在10-15 m,在这个距离上时,质子间的库仑斥力非常大,为了克服库仑斥力就需要原子核具有非常大的动能才会撞到一起, 当温度达到几百万开尔文时,原子核就可以具有这样大的动能。

  (2)受控核聚变中磁约束的原理是什么?

  提示:原子核带有正电,垂直磁场方向射入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,绕着一个中心不断旋转而不飞散开,达到约束原子核的作用。

  (3)为什么说基本粒子不基本?

  提示:一方面是因为这些原来被认为不可再分的粒子还有自己的复杂结构,另一方面是因为新发现的很多种新粒子都不是由原来认为的那些基本粒子组成的。

  

  

  

对核聚变的理解及应用   

  

  1.聚变发生的条件

  要使轻核聚变,必须使轻核接近核力发生作用的距离10-15 m,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

  从比结合能的图线看,轻核聚变后比结合能增加,因此聚变反应是一个放能反应。

  3.核聚变的特点

  (1)在消耗相同质量的核燃料时,轻核聚变比重核裂变释放更多的能量。

(2)热核反应一旦发生,就不再需要外界给它能量,靠自身产生的热就可以使反应进行