3.3.7 核聚变3.3.8 粒子和宇宙学习目标核心提炼1.了解聚变反应的特点及其条件。2.了解可控热核反应及其研究和发展,会判断和填写核聚变方程,并能计算核聚变释放的能量。3.知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。4.知道粒子的分类及其作用,了解夸克模型。5.了解宇宙及恒星的演化。1 个概念——核聚变1 个条件——聚变反应条件一、核聚变1.定义:两个轻核结合成质量较大的核,并释放出能量的反应。2.举例:H+H―→He+n+17.6 MeV3.条件:要使轻核发生聚变,必须使它们的距离达到 10 - 15 m 以内,核力才能起作用。由于原子核都带正电,要使它们接近到这种程度,必须克服巨大的库仑斥力,这就要求原子核具有足够的动能,有一种方法就是把它们加热到很高的温度,温度高达几百万开尔文,因此聚变又叫热核反应。4.应用:目前,热核反应主要用在核武器上,那就是氢弹,需要用原子弹爆炸产生的高温高压引发核爆炸。5.太阳能:太阳的主要成分是氢,太阳中心温度可达 1.5×107 K,在此高温下,氢核聚变成氦核的反应不停地进行着,太阳能就来自于太阳内部聚变 释放的核能。思考判断(1)核聚变时吸收能量。( )(2)核聚变平均每个核子放出的能量,比裂变反应中平均每个核子放出的能量大。( )(3)热核反应主要用在核武器上,那就是原子弹。( )答案 (1)× (2)√ (3)×二、受控热核反应1.聚变的优点:第一:轻核聚变产能效率高。第二:地球上聚变燃料的储量丰富。第三:轻核聚变更为安全、清洁,控制温度,可控制反应,而且生成的废物数量少、易处理。2.聚变的难点:地球上没有任何容器能够经受热核反应的高温。3.控制方法(1)磁约束:利用磁场约束参加反应的物质,目前最好的一种磁约束装置是环流器。(2)惯性约束:聚变物质因自身的惯性,在极短时间内来不及扩散就完成了核反应,在惯性约束下,用激光从各个方向照射反应物,使它们“挤”在一起发生反应。思考判断(1)轻核聚变比裂变更安全、清洁。( )(2)实现核聚变的难点是地球上没有任何容器能够经受如此高的温度。( )(3)现在已经实现了技术突破,能够稳定地输出聚变能。( )答案 (1)√ (2)√ (3)×三、粒子和宇宙1.基本粒子不基本(1)19 世纪末,人们都认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子。(2)随着科学的发展,科学家们发现了很多的新粒子都不是由质子、中子、电子组成的,又发现质子、中子等本身也有自己的复杂...