轻核的聚变【教学目标】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【教学重点】聚变反应的特点【教学难点】聚变反应的条件【授课时数】1-2课时【教学过程】［预习导读］【知识要点】○、复习&引入复习提问1：利用核能的两大途径分别是什么？☆学生：轻核的聚变核重核的裂变。复习提问2：利用重核裂变获取核能时，有哪些不利因素？☆学生：燃料利用率低，废料处理存在隐患。复习提问3：什么是核子平均质量？从核子平均质量曲线可以看出，最大效能利用核能的途径是什么？☆学生：原子核的质量除以核子总数；轻核聚变。一、轻核聚变1、方程：+→+计算表明，这个核反应释放的能量是17.6MeV。这个量值虽然比一个铀核裂变产生的能量（201MeV）少，但平均每个核子产生的能量=3.52MeV却是铀裂变（=0.852MeV）的约4倍。2、条件：使轻核的距离达到10－15m之内由于库仑斥力的存在，要实现这个条件是相当困难的。可以采取的措施是使轻核具备很大的初动能，然后相向靠近。实际的做法是给轻核加高热，所以轻核聚变也称热核反应。为了获取高热，常常使用重核裂变作为“引子”。所以，原子弹可以作为氢弹的“雷管”。二、热核反应学生阅读解决——1、什么是热核反应2、太阳的能源来自热核反应用心爱心专心3、什么是可控热核反应4、氘核核氚核的来源三、小结总之，轻核聚变的前景无疑是比重核裂变更加诱人，但由于条件的难以实现和可控性尚未真正解决，其应用就不如重核裂变那样普遍。所以，教材的介绍就简短一些。我们在学习的时候，也主要停留在了解的层面就可以了。【学法指导】【疑难辩析】【典型例析】【例1】．四个氢核变成一个氦核，同时放出两个正电子，释放出多少能量？若1g氢完全聚变，能释放多少焦能量？（氢核质量为1.008142u，氦核质量为4.001509u）．4.47×10-12J，6.93×1011J【例2】两个中子和两个质子结合成一个氦核，同时释放一定的核能，中子的质量为1．0087u，质子的质量为1．0073u，氦核的质量为4．0026u，试计算用中子和质子生成1kg的氦时，要释放多少核能?【例2】解析先计算生成一个氦核释放的能量，再根据1kg氦核的个数即可算出释放的总的核能．核反应方程HenH42101122，生成一个氦核过程的质量亏损△m＝(1．0087u+1．0073u)×2-4．0026u＝0．0294u，释放的核能△E＝0．0294×931．5Mev＝27．386Mev，生成1kg氦核释放的能量J106.59J106.110386.27106606.14.00261EnE1419627答案J141059.6．点评由于该题已知质量单位为原子质量单位，故先写出核反应方程，进而确定△m，最后利用“1u相当于931．5Mev”先算出△E，再将单位换算成焦耳就成了．【例3】.两个氘核发生了如下核反应：21H+21H→32H+10n，其中氘核质量为2.1036u，氢核质量为3.1050u，中子质量为1.0087u。求：用心爱心专心①核反应中释放的核能。②在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能。③假设反应中产生的氦核沿直线向原来静止的碳核(126C)接近，受库仑力的影响，当它们的距离最近时，两个原子核的动能各是多少?【例3】.解析①释放的核能△E=3.26Mev②HeE=0.99MevEn=2.97MeV③最近两者动能'HeE=21Hem2共V=0.04MeVEc=212共Vmc=0.16Mev【例4】．太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和11H、42He等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+411H→42He+释放的核能，这些核能量最后转化为辐射能，根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的11H核数目从现有数减少10%，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段，为了简单，假定目前太阳全部由电子和11H核组成。（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M，已知地球半径R=6.4×106m。地球质量m=6.0×1024kg，日地中心的距离r=1.5×1011m，地球表面处的重力加速度g=10m/s2，1年约为3.2×107秒，试估算目前太阳的质量M。（2）已知质子质量mp=1.6726×10-27kg，42He质量mα=6.6458×10-27kg，电子质量me=0.9×10-30kg，光速c=3×108m/s，求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的...
