学案 2 裂变及其应用学案 3 聚变与受控热核反应学案 4 核能利用与社会发展[学习目标定位] 1.知道重核的裂变反应和链式反应发生的条件.2.掌握核聚变的定义及发生条件.3.会判断和书写核裂变、核聚变方程,能计算核反应释放的能量.4.了解核能的优越性,核电站的安全性能及核废料的处理.1.核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒.2.核能运算:ΔE=Δmc2.(1)若 Δm 单位为 kg,则 ΔE 的单位为 J;(2)若 Δm 单位为 u,则 ΔE 的单位为 MeV,可直接利用 ΔE=Δm×931.5 MeV 计算核能.3.重核的裂变(1)核裂变:重核被中子轰击后分裂成质量差不多的两部分,同时放出几个中子,并放出核能的过程.(2)链式反应:铀核裂变时,通常会放出 2 到 3 个中子,这些中子可以作为新的“炮弹”轰击其它的铀核,使裂变反应不断地进行下去,这种反应叫做链式反应.(3)发生链式反应的条件:发生裂变物质的体积大于等于临界体积或发生裂变物质的质量大于等于临界质量.4.裂变反应堆(1)裂变反应堆是核电站的心脏.它是一种用人工控制链式反应的装置,可以使核能较平缓地释放出来.(2)裂变反应堆的基本结构① 裂变材料:铀棒;② 慢化剂:铀 235 容易捕获慢中子而发生反应,通常用石墨、重水或普通水(也叫轻水)作慢化剂;③ 控制棒:用镉或硼钢制成,用来吸收减速后的中子,控制反应强度;④ 反射层:一般用石墨做材料,阻止中子逃逸;⑤ 热交换器:利用水循环,把反应堆中的热量传输出去;⑥ 防护层:由金属套、防止中子外逸的水层以及 1~2 m 厚的钢筋混凝土构成.5.裂变反应堆的常见类型(1)重水堆:采用重水做慢化剂的反应堆.(2)高温气冷堆:采用石墨为慢化剂、氦为冷却剂的反应堆.(3)快中子增殖反应堆:以铀-235 作为主要裂变材料的反应堆.其最大特点是可以合理利用有限的铀资源,使核燃料增殖.6.核电站的工作模式以核反应堆为能源,用它产生高压蒸汽,取代发电厂的锅炉,从而进行发电.7.核聚变1(1)定义:使平均结合能小的轻核聚合成一个较重的原子核,同时释放核能.(2)核反应举例:H+H→He+n+17.6 MeV.(3)聚变的条件:必须使原子核的距离达到 10-15 m 以内,为此必须有几千万开以上的高温才行,所以,聚变又叫热核反应.8.受控热核反应(1)“托卡马克”:是一种利用强磁场约束等离子体的环流器.(2)激光聚变的构想:1964 年,我国著名物理学家王淦昌与苏联科学家各自独立地提出了激光聚变的构想,即用...