6核聚变7粒子物理学简介[目标定位]1.知道什么是聚变反应，会计算核聚变中释放的核能.2.知道热核反应，了解可控热核反应及其研究和发展.3.了解构成物质的“基本粒子”及粒子物理的发展史.一、核聚变1．定义：两个轻核结合成较重原子核的反应，轻核聚变必须在高温下进行，因此又叫热核反应．2．能量变化：轻核聚变后，平均结合能增加，反应中会释放能量．3．核反应举例：H＋H→He＋n＋17.6MeV.4．核反应条件：必须使它们的距离达到10－15m以内，使核具有足够的动能，轻核才能够发生聚变．5．特点：在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变释放更多的能量．热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去．6．氢弹原理：首先由普通炸药引爆原子弹．再由原子弹爆炸产生的高温高压引发热核爆炸．二、可控热核反应与恒星演化中的核反应1．聚变与裂变相比有很多优点：(1)轻核聚变产能效率高．(2)地球上聚变燃料的储量丰富．(3)轻核聚变更为安全、清洁．2．太阳等恒星内部进行的核反应是轻核聚变反应．三、粒子1．“基本粒子”不基本“基本粒子”：直到19世纪末，人们认为光子、电子、质子、中子是“基本粒子”，随着科学的发展，一方面逐渐发现了数以百计的新粒子，它们都不是由中子、质子、电子组成的；另一方面科学家又发现质子、中子等本身也有自己的复杂的结构．因此，20世纪后半期，就将“基本”去掉，统称粒子．2．粒子的分类：按照粒子与各种相互作用的关系，可将粒子分为三大类：强子、轻子和媒介子．3．夸克模型(1)夸克模型的提出：1964年美国物理学家盖尔曼提出了强子的夸克模型，认为强子是由夸克构成的．(2)分类：上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克；它们带的电荷量分别为元电荷的＋或－，每种夸克都有对应的反夸克．(3)意义：元电荷不再是电荷的最小单位，即存在分数电荷．(4)夸克的“禁闭”夸克不能以自由的状态单个出现，这种性质称为夸克的“禁闭”．四、3种典型的粒子加速器1．直线加速器(1)粒子运动轨迹是一条直线．(2)满足的条件：要保持粒子与高频电场之间的谐振关系．(3)优点：粒子束的强度高．2．回旋加速器(1)粒子运动轨迹：在磁场中的匀速圆周运动．(2)满足条件：高频电源的频率等于粒子回旋的频率．(3)优点：粒子被加速到的能量可达40_MeV.3．对撞机能够实现两束相对运动的粒子对撞的设备叫对撞机．工作原理：粒子先在同步加速器中加速，然后射入对撞机，反向回旋在轨道交叉处相互碰撞，获得较大能量．预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3一、对轻核聚变的理解1．聚变发生的条件：要使轻核聚变，必须使轻核接近核力发生作用的距离10－15m，这要克服电荷间强大的斥力作用，要求使轻核具有足够大的动能．要使原子核具有足够大的动能，就要给它们加热，使物质达到几百万开尔文的高温．2．轻核聚变是放能反应：从平均结合能的图线看，轻核聚变后平均结合能增加，因此聚变反应是一个放能反应．3．聚变方程：H＋H―→He＋n＋γ.4．重核裂变与轻核聚变的区别反应方式比较项目重核裂变轻核聚变放能原理重核分裂成两个或多个中等质量的原子核，放出核能两个轻核结合成质量较大的原子核，放出核能放能多少聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量大约要大3～4倍核废料处理难度聚变反应的核废料处理要比裂变反应容易得多【例1】下列说法不正确的是()A.H＋H―→He＋n是聚变B.U＋n―→Xe＋Sr＋2n是裂变C.Ra―→Rn＋He是α衰变D.Na―→Mg＋e是裂变答案D解析A选项中是两个质量较轻的核结合成了一个质量较重的核，是聚变反应，故A选项正确；B选项的核反应中是铀核捕获中子裂变为两个(或更多)中等质量的核，并放出几个中子，是裂变反应，故B选项正确；在C选项的核反应中没有中子的轰击自发地放出了α粒子，是α衰变，C选项是正确的；而D应是β衰变，不正确；故答案为D.借题发挥主要核反应类型有：(1)衰变：衰变是原子核自发转变为另一种核并辐射出α或β粒子．(2)人工转变：人工转变常用α粒子(也可用中子等)轰击原子核，该核捕获α粒子后产生新原子核，并放出一个或几个粒子．(3)核裂变：核裂...
