第六节 核能利用 第七节 小粒子与大宇宙[学习目标] 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、核反应堆及核电站1．核电站是利用核能发电，它的核心设施是反应堆，它主要由以下几部分组成：(1)燃料：铀棒．(2)慢化剂：铀 235 容易捕获慢中子发生反应，采用石墨、重水或普通水作减速剂；(3)控制棒：采用在反应堆中插入镉棒的方法，利用镉吸收中子的能力很强的特性，控制链式反应的速度．2．工作原理核燃料裂变释放能量，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，同时也使反应堆冷却．4．核污染的处理在反应堆的外面需要修建很厚的水泥层，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线．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．[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度．( √ )(2)核反应堆用过的核废料无毒无害．( × )二、小粒子和大宇宙1．“基本粒子”不基本(1)直到 19 世纪末，人们都认为原子是组成物质的不可再分的最小微粒，后来人们发现了光子、电子、质子、中子，并把它们叫做“基本粒子”．(2)随着科学的发展，科学们发现了很多的新粒子并不是由以上基本粒子组成的，并发现质子、中子等本身也有复杂结构．2．发现新粒子(1)新粒子：1932 年发现了正电子，1937 年发现了 μ 子，1947 年发现了 K 介子和 π 介子及以后的超子等．(2)粒子的分类：按照粒子与各种相互作用的关系，可将粒子分为三大类：强子、轻子和媒介子．3．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．4．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．5．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.一、核反应堆与核电站1．核反应堆的主要部件及作用如下表： 部件 ...
