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1、重核裂变&链式反应发现问题：发现问题：解决问题：解决问题：天然放射现象发现后，人们知道原子核的衰变过程中伴有核能的释放。原子核的核能如何被人类利用呢？核力即核子间有核力作用。核力是一种强相互作用 原子核的结构发生变化时，释放能量。叫做核能。重核裂变 链式反应 铀核裂变示意图铀核裂变示意图1939年德国物理学家年德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼，哈恩和他的助手斯特拉斯曼，用用中子轰击铀核时发现的重核的裂变叫中子轰击铀核时发现的重核的裂变叫重核裂变重核裂变，就，就是一个重核分裂成了两个中等质量的核，同时释放大是一个重核分裂成了两个中等质量的核，同时释放大量的能量。量的能量。+201Me201M
2、ev v解解决决问问题：题：但，现在还不尽完美解决问题：解决问题：重的原子核俘获一个中子以后发生裂变放出中子，如重的原子核俘获一个中子以后发生裂变放出中子，如果这些中子又引起其他的核裂变，使得裂变不断地进行下去，释果这些中子又引起其他的核裂变，使得裂变不断地进行下去，释放出越来越多的能量。这种反应叫放出越来越多的能量。这种反应叫链式反应。链式反应。若要持续、大量的获得核能若要持续、大量的获得核能 发现问题：发现问题：临界体积临界体积:能够发生链式反应的铀块的最小体能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做它的临界体积。积叫做它的临界体积。如果铀如果铀235的体积超过了它的临界体积，只要的体积超过了它
3、的临界体积，只要有中子进入铀块，会立即引起铀核的链式反有中子进入铀块，会立即引起铀核的链式反应，在极短时间内就会释放出大量的核能，应，在极短时间内就会释放出大量的核能，发生猛烈的爆炸。发生猛烈的爆炸。原子弹就是根据这个原理制成的。原子弹就是根据这个原理制成的。问题：发生链式反应有条件吗能用做什么？能用做什么？做原子弹原子弹原子弹：铀核裂变时铀核裂变时放出巨大的能量，同放出巨大的能量，同时能放出多于二个中时能放出多于二个中子，若分裂时放出的子，若分裂时放出的中子全部被别的铀核中子全部被别的铀核吸收，又引起新的裂吸收，又引起新的裂变，这样，裂变的数变，这样，裂变的数目将按指数规律增大，目将按指数规
4、律增大，结果形成一发散的链结果形成一发散的链式反应，这就是原子式反应，这就是原子弹中发生的情况。弹中发生的情况。(不可控制的不可控制的)发现问题原子弹仅仅属于攻击性武器，它的核反应是不可控制的。如何解决核能利用问题？反应堆与核电站反应堆与核电站一、反应堆：一、反应堆：用人工方法控制核裂变链式反应速度并获得核用人工方法控制核裂变链式反应速度并获得核能的装置叫做反应堆。能的装置叫做反应堆。反应堆主要由核燃料棒、减速剂、控制棒、冷反应堆主要由核燃料棒、减速剂、控制棒、冷却系统和防护层等构成。却系统和防护层等构成。控制棒：控制棒：即镉棒。作用即镉棒。作用吸收中子，将其抽出或吸收中子，将其抽出或插进反应
5、堆，可以加快、插进反应堆，可以加快、减慢或停止链式反应。减慢或停止链式反应。二、核电站：二、核电站：利用反应堆中的核燃料裂变放出的核能转变利用反应堆中的核燃料裂变放出的核能转变为电能的发电厂，叫做核电站。为电能的发电厂，叫做核电站。核电站由核岛、常规岛及配套设施组成。核电站由核岛、常规岛及配套设施组成。问题：这么大的能量，是否安全？为了核电站的安全，设置了为了核电站的安全，设置了4道屏障：道屏障：1、陶瓷芯块陶瓷芯块将绝大部分裂变产物留在芯将绝大部分裂变产物留在芯 块内块内 2、锆合金燃料包壳锆合金燃料包壳把芯块密封在包壳内把芯块密封在包壳内3、压力壳压力壳4、安全壳安全壳防辐射泄漏防辐射泄漏四道屏障同时失效的可能性是极小的。四道屏障同时失效的可能性是极小的。The End