2019-2020学年鲁科版选修3-5 第4章 第3节 核聚变 第4节 核能的利用与环境保护 学案
2019-2020学年鲁科版选修3-5 第4章 第3节 核聚变 第4节 核能的利用与环境保护 学案第1页

  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108K,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