第六节 核能利用第七节 小粒子与大宇宙[目标定位] 1.了解裂变反应堆的工作原理.2.了解核电站和核能利用的优缺点.3.了解小粒子和大宇宙间的空间跨度和时间跨度．一、反应堆1．核反应堆是人工控制链式反应的装置．它主要由以下几部分组成：(1)燃料：铀棒；(2)减速剂：铀 235 容易捕获慢中子发生反应，采用石墨、重水作减速剂；(3)控制棒：为了控制能量释放的速度，就要想办法减少中子的数目，采用在反应堆中插入镉棒的方法，利用镉吸收中子强的特性，就可以容易地控制链式反应的速度．2．工作原理：核燃料裂变释放的能量，使反应区温度升高．3．能量输出：利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内、外循环流动，把反应堆内的热量传输出去，用于发电．4．核污染的处理：修建很厚的水泥层，用来屏蔽裂变反应放出的各种射线，核废料具有很强的放射性，需要装入特制的容器，埋入深地层来处理．二、核电站、核能利用1．核电站利用反应堆工作时释放的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站．2．核能利用(1)核力发电；(2)核动力；(3)原子核物理实验制造各种放射性同位素．三、小粒子与大宇宙1．从小粒子到大宇宙——空间跨度(1)大爆炸宇宙模型：大约 150 亿年前突然发生一次大爆炸，其后逐渐诞生出恒星、星团、脉冲星、超新星、黑洞以及被称作类星体的遥远发光体等，经历 150 亿年演化成今天的宇宙世界．(2)人类所能研究的物质世界的空间尺度：约从 10 － 15 _m 到 10 27 _m，共跨越了约 42 个数量级．2．从粒子寿命到宇宙年龄——时间跨度(1)宇宙的年龄的数量级：10 18 _s.(2)微观粒子的最短寿命：10 － 25 _s.(3)物质世界的时间尺度：约从 10 － 25 _s 到 10 18 _s，跨越了将近 43 个数量级．预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题 1问题 2问题 3一、核反应堆裂变反应堆是核电站的心脏，它是一种人工控制链式反应的装置，可以使核能较平缓地释放出来，裂变反应堆的结构和工作原理如下表：组成部分材料作用裂变材料(核燃料)浓缩铀(U)提供核燃料慢化剂(减速剂)石墨、重水和普通水使裂变产生的快中子减速控制棒镉吸收减速后的中子，控制反应速度反射层石墨阻止中子逃逸热交换器水产生高温蒸汽，推动汽轮发电机发电防护层金属套和钢筋混凝土防止射线对人体及其他生物体的侵害【例 1】 在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂．中子在重水中可与 H 核碰撞减速，在...
