2019年高考物理二轮复习专题讲义:原子物理 109.结合能和核能的利用 Word版含答案
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定的质量m总是跟一定的能量mc2对应。核子在结合成原子核时的总质量减少了,相应的总能量也要减少,根据能量守恒定律,减少的这部分能量不会凭空消失,它要在核子结合过程中释放出去。反过来,把原子核分裂成核子,总质量要增加,总能量也要增加,增加的这部分能量也不会凭空产生,要由外部来供给。能量总是守恒的,在原子核反应伴随有巨大的放能和吸能现象。

物体的质量减少了,它的能量也减少;物体的质量增加了,它的能量也增加;不能错误地认为质量和能量发生了相互转化。

三、释放核能的途径

凡是释放核能的核反应都有质量亏损。核子组成不同的原子核时,平均每个核子的质量亏损是不同的,所以各种原子核中核子的平均质量不同。核子平均质量小的,每个核子平均放的能多。铁原子核中核子的平均质量最小,所以铁原子核最稳定。凡是由平均质量大的核,生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的。

通过核子平均质量与原子序数的关系,推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核可以释放能量,

1、 重核的裂变:

(1)重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应,称为裂变。

如铀核裂变的一个方程:

(2)链式反应:由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程,叫做核裂变的链式反应。裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积。铀核裂变的产物不同,释放的能量也不同。

(3)核反应堆

目前的所有正式运行的核电站都是应用裂变发电的。

核反应堆的主要组成是:

①核燃料。用浓缩铀(能吸收慢中子的铀235占3%~4%)。

②减速剂。用石墨或重水(使裂变中产生的中子减速,以便被铀235吸收)。

③控制棒。用镉做成(镉吸收中子的能力很强)。

④冷却剂。用水或液态钠(把反应堆内的热量传输出去用于发电,同时使反应堆冷却,保证安全)。

⑤水泥防护层。用来屏蔽裂变产物放出的各种射线。

2、轻核的聚变:

(1) 两个轻核结合成质量较大的核,这样的反应叫做聚变。

因为较轻的原子核比较重的原子核核子的平均质量更大,聚变成质量较大的原子核能产生更多的质量亏损,所以平均每个核子释放的能量就更大

聚变需要几百万度高温,所以又叫热核反应

(2)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是轻核聚变反应更为安全、清洁。

049.西安市重点中学2008届4月份理综试题1、下图中有四幅图片,涉及到有关物理学发展历史的四个重大发现,则下列的有关说法中,不正确的是: ( A )