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．

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．