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教学内容:

  核能的本质

  质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,因此原子核十分牢固,要使它们分裂或重新组合是极其困难的。但是,一旦使原子核分裂或聚合,就可能释放出惊人的能量,这就是核能。那么核能是从哪儿来的呢?

  在居里夫人发现镭以后不久,物理学家卢瑟福就指出,放射性元素在释放看不见的射线后,会变成别的元素,在这个过程中,原子的质量会有所减轻。那么,这些失踪了的质量到哪里去了呢?大科学家爱因斯坦1905年在提出相对论时指出,物质的质量和能量是同一事物的两种不同形式,质量可以消失,但同时会产生能量。两者之间有一定的定量关系;转化成的能量E等于损失的质量m乘以光速c的平方,即。由于光速是一个非常大的数值,因此极小量的质量变化可以转化为极大的能量,这就是核能的本质。

  当较重的原子核发生裂变时会发生质量亏损,损失的质量转换成巨大的能量。例如,1945年在日本广岛上空爆炸的原子弹,重440kg,铀-235含量为45kg,而其中仅有1kg发生核裂变反应,反应中又仅有1g的质量转化成能量,但它的威力却相当于16万吨黄色炸药发生爆炸,瞬间摧毁了整个城市,并造成十几万人当场死亡。

智能归例:

  题型一知道核能的概念,知道获得核能的两种途径。

  例1下列关于核能的说法正确的是()

  B.到目前为止,人类获得核能有两种途径,即重核裂变和轻核聚变

  C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变和聚变的原理制成的

  D.自然界只有在人为的条件下才会发生裂变

  闯关点拨核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源.虽然各种物质的原子里都有原子核,但在通常情况下并不能释放能量.只有当原子核发生改变──裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化.原子弹则是利用裂变的链式反应中能在极短的时间内释放出巨大能量的原理制成的,而氢弹则是利用轻核的聚变制成的.自然界除了人为的聚变外,太阳和许多恒星内部都进行着大规模的聚变反映,并以光和热的形式将核能辐射出来。

答选C