裂变和聚变 核能的利用教学建议核能在新能源中占有很重要的地位,核能包括裂变能和聚变能。在教学过程中,教师要注意引导学生阅读教材,展示相关图片,以问题为中心,说明现在核能的和平利用只是用重核裂变所释放的核能,和平利用聚变所产生的核能还在研究之中。核能的和平利用主要利用核裂变能,核反应堆中发生的核反应就是重核的裂变反应。教师在教学过程中引导学生阅读课文,了解核反应堆的组成和各部分的作用,知道核能发电有着广泛的应用。资源参考可控核聚变核能包括裂变能和聚变能两种主要形式。裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量,目前已经实现商用化。因为裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少,而且常规裂变反应堆会产生长寿命放射性较强的核废料,这些因素限制了裂变能的发展。另一种核能形式是目前尚未实现商用化的聚变能。核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了 50 亿年。氘在地球的海水中蕴藏量丰富,多达 40 万亿吨,如果全部用于聚变反应,释放出的能量足够人类使用几百亿年,而且反应产物是无放射性污染的氦。聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。作为 21 世纪理想的换代新能源,核聚变的研究和发展对中国和亚洲等能源需求巨大、化石燃料资源不足的发展中国家和地区有特别重要的战略意义。受控热核聚变能的研究分惯性约束和磁约束两种途径。惯性约束是利用超高强度的激光在极短的时间内辐照靶板来产生聚变。磁约束是利用强磁场可以很好地约束带电粒子这个特性,构造一个特殊的磁容器,建成聚变反应堆,在其中将聚变材料加热至数亿摄氏度高温,实现聚变反应。
