222第二節(jié)核能

1、1945年年8月月6日名為日名為“小男孩小男孩”的原子彈。這的原子彈。這個(gè)個(gè)“小男孩小男孩”的巨大毀滅力，令日本廣島核的巨大毀滅力，令日本廣島核爆中心方圓爆中心方圓2公里內(nèi)所有建筑物全部被夷為公里內(nèi)所有建筑物全部被夷為平地。平地。第二十二章 能源和可持續(xù)發(fā)展原子核原子核（正）（正）核外電子核外電子（負(fù)）（負(fù)） 質(zhì)子質(zhì)子（正）（正） 中子中子（不帶電）（不帶電）核能：核能： 當(dāng)原子核發(fā)生聚變或者是裂變時(shí)會(huì)當(dāng)原子核發(fā)生聚變或者是裂變時(shí)會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量減少，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方出現(xiàn)質(zhì)量減少，根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程程E=mc2，減少的質(zhì)量會(huì)轉(zhuǎn)化為能量，減少的質(zhì)量會(huì)轉(zhuǎn)化為能量，因此發(fā)生聚變和裂變時(shí)釋放出巨大的

2、能因此發(fā)生聚變和裂變時(shí)釋放出巨大的能量。量。核反應(yīng)核反應(yīng)裂變：裂變：聚變：聚變：一個(gè)重核分裂成兩個(gè)中等一個(gè)重核分裂成兩個(gè)中等大小的核。大小的核。兩個(gè)輕核結(jié)合成一個(gè)較兩個(gè)輕核結(jié)合成一個(gè)較大的核。大的核。裂變：裂變： 用高速運(yùn)動(dòng)的中子轟擊鈾核，鈾核分裂為多個(gè)核，用高速運(yùn)動(dòng)的中子轟擊鈾核，鈾核分裂為多個(gè)核，典型的反應(yīng)是分為鋇和氪，并放出典型的反應(yīng)是分為鋇和氪，并放出3個(gè)中子。個(gè)中子。 1946-1948年年我國(guó)物理學(xué)家錢我國(guó)物理學(xué)家錢三強(qiáng)夫婦從實(shí)驗(yàn)三強(qiáng)夫婦從實(shí)驗(yàn)中觀察到鈾核的中觀察到鈾核的3分裂和分裂和4分裂現(xiàn)分裂現(xiàn)象。象。 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)原子彈：原子彈： 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加控制大量原子核就會(huì)在極鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如

3、果不加控制大量原子核就會(huì)在極短時(shí)間里發(fā)生裂變，釋放出極大的能量，進(jìn)而產(chǎn)短時(shí)間里發(fā)生裂變，釋放出極大的能量，進(jìn)而產(chǎn)生毀滅性的破壞力。生毀滅性的破壞力。原子彈爆炸時(shí)產(chǎn)生的蘑菇云原子彈爆炸時(shí)產(chǎn)生的蘑菇云 鈾核裂變的時(shí)候要放出一些中子，這些鈾核裂變的時(shí)候要放出一些中子，這些中子又可引起其它的鈾中子又可引起其它的鈾235235核裂變，就可使核裂變，就可使裂變反應(yīng)不斷進(jìn)行下去，這種反應(yīng)叫做裂變反應(yīng)不斷進(jìn)行下去，這種反應(yīng)叫做鏈鏈?zhǔn)椒磻?yīng)式反應(yīng)。 1千克的鈾全部裂變釋放出千克的鈾全部裂變釋放出2000噸的煤完噸的煤完全燃燒釋放的能量。全燃燒釋放的能量。200輛輛1千克千克 核反應(yīng)堆核裂變產(chǎn)生的大量的核能使水汽化

4、變成水蒸氣，水蒸氣帶動(dòng)汽輪機(jī)工作，汽輪機(jī)推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了核能向電能的轉(zhuǎn)化。核電站：核電站：是利用可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放出能量發(fā)電。是利用可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放出能量發(fā)電。核心設(shè)備是反應(yīng)堆。核心設(shè)備是反應(yīng)堆。核能核能內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能機(jī)械能電能電能大亞灣核電站大亞灣核電站秦山核電站秦山核電站秦山核電站 輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的過程輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的過程叫核的聚變。要發(fā)生聚變反應(yīng)必須讓輕叫核的聚變。要發(fā)生聚變反應(yīng)必須讓輕核之間的距離達(dá)到核之間的距離達(dá)到10-15米。米。輕核的聚變：輕核的聚變：常見的聚變形式：常見的聚變形式： 一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核：一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核：發(fā)生的條

5、件：超高溫，因此也叫熱核反應(yīng)。發(fā)生的條件：超高溫，因此也叫熱核反應(yīng)。大量氫核聚變可以釋放出更多的驚人的能量。大量氫核聚變可以釋放出更多的驚人的能量。 在太陽(yáng)內(nèi)部，氫核在極高溫度下聚變成氦在太陽(yáng)內(nèi)部，氫核在極高溫度下聚變成氦核，在這過程中釋放出核，在這過程中釋放出28MeV28MeV的能量。不過這的能量。不過這種聚變過程，不是一次反應(yīng)就能完成的，要種聚變過程，不是一次反應(yīng)就能完成的，要經(jīng)過幾次反應(yīng)才能把四個(gè)氫核聚合成一個(gè)氦經(jīng)過幾次反應(yīng)才能把四個(gè)氫核聚合成一個(gè)氦核。太陽(yáng)正是靠這種反應(yīng)以驚人的巨大功率，核。太陽(yáng)正是靠這種反應(yīng)以驚人的巨大功率，向宇宙空間輻射能量的。向宇宙空間輻射能量的。氫彈爆炸產(chǎn)生的蘑菇云氫彈爆炸產(chǎn)生的蘑菇云射線：射線：帶兩個(gè)單位正電荷（氦核）帶兩個(gè)單位正電荷（氦核）射