2018-2019学年人教版选修3-5 第十九章 7-8 核聚变 粒子和宇宙 学案
2018-2019学年人教版选修3-5 第十九章 7-8 核聚变 粒子和宇宙 学案第3页

磁约束:利用磁场来约束参与反应的物质.环流器是目前性能最好的一种磁约束装置.

惯性约束:利用强激光从各个方向照射参加反应的物质,使它们由于惯性还来不及扩散就完成了核反应.

[知识深化]

1.对核聚变的理解

(1)聚变发生的条件:要使轻核聚变,必须使轻核间的距离达到10-15 m以内,这要克服电荷间强大的库仑斥力作用,要求使轻核具有足够大的动能,有一种办法就是把它们加热到几百万开尔文的高温.

(2)核聚变的特点:

①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.

②热核反应一旦发生,就不再需要外界给它能量,靠自身产生的热就可以使反应继续下去.

③普遍性:热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着,太阳就是一个巨大的热核反应堆.

(3)核聚变的应用:

①核武器--氢弹:一种不需要人工控制的轻核聚变反应装置.它利用弹体内的原子弹爆炸产生的高温高压引发热核爆炸.

②可控热核反应:目前处于探索阶段.

2.重核裂变与轻核聚变的区别

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简单得多 原料的蕴藏量 核裂变燃料铀在地球上储量有限,尤其用于核裂变的铀235在天然铀中只占0.7% 主要原料是氘,氘在地球上的储量非常丰富.1 L水中大约有0.03 g氘,如果用来进行热核反应,放出的能量约与燃烧300 L汽油释放的能量相当 可控性 速度比较容易进行人工控制,现在的核电站都是用核裂变反应释放核能 目前,除氢弹以外,人们还不能控制它

例1 大科学工程"人造太阳"主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电.氘核聚变反应方程是:H+H→He+n.已知H的质量为2.013 6 u,He的质量为3.015 0 u,n的质量为1.008 7 u,1 u=931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为(  )