第 3 节 核聚变 第 4 节 核能的利用与环境保护 1.了解聚变反应的特点及其条件.(重点) 2.了解可控热核反应及其研究和发展.3.了解核电站的构造和基本原理,了解核武器的种类. 4.了解核能利用的优势、危害及其防护措施. [学生用书 P59]一、轻核聚变轻核的平均结合能小于中等质量的核的平均结合能.采用轻核聚合成较重核引起结合能变化的方式可获得核能.这样的核反应称为轻核聚变.(1)太阳和其他恒星能够发光并辐射出巨大的能量,是它们内部核聚变的结果.(2)氢核聚变的核反应方程为 H+H→He+n.同时释放 17.51 MeV 的能量,平均每个核子释放 3.5 MeV 的能量,比裂变中平均每个核子释放的能量大得多.聚变反应不仅能释放巨大的能量,而且所用的燃料容易获得.氘可从海水中提取,天然的氚不存在,但可通过核反应 n+Li→He+H 得到.(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.( )提示:(1)× (2)√二、可控热核聚变反应要使核子发生聚变,必须使核子接近核力能发生作用的范围.两个氘核发生聚变,它们的距离必须接近 10 - 15 米以内,核力才能起作用.轻核聚变温度到达 10 8 K,在这样的高温下,原子完全电离形成等离子态,才能实现聚变.为了实现核聚变,目前靠 3 种方法对等离子体进行约束,一是靠引力,二是用磁场,三是靠惯 性 .环流器是目前性能最好的一种磁约束装置.1.为什么温度达到几百万摄氏度核聚变才能发生?提示:参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围,即 10-15 m,要使原子核接近到这种程度,必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力.要使原子核具有如此大的动能,就要把它加热到几百万摄氏度的高温.三、核能的利用与环境保护核电站(1)核电站就是将反应堆释放的核能转化为电能的发电厂.(2)目前核电站的反应堆以 U 为燃料,发电成本低于煤电.(3)采用增殖反应堆可以使资源得到充分利用.核武器(1)原子弹是一种没有减速剂、不加控制的爆炸性链式反应装置.(2)氢弹是一种靠惯性约束、不需人工控制而实现聚变的反应装置.核能的优势与危害(1)核能作为一种新能源,有很多优势.① 核能发电比燃煤发电的成本低.② 核电站对环境污染比燃煤发电小得多.(2)核能的利用也存在一些危害.核燃料使用后,存留一定量的具有高放射性的核废料.2.为什么只有具备制造原子弹能力的国家才能制造氢弹?提示:...