2018版物理选修3-5教科版:3-6.7 核聚变 粒子物理学简介
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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+17.6 MeV.

4.核反应条件:必须使它们的距离达到10-15 m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.