《核能》能源與永續發展PPT課程2

描述

《核能》能源與永續發展PPT課程2

背景介紹

我國花了短短4年時間完成了原子彈的研製工作，並於1964年10月16日成功地爆炸了第一顆原子彈.

1967年6月17日又成功地爆炸了第一顆氫彈，完成了其他國家要十幾年或幾十年才完成的工作.

一、核能

1．原子結構

以水分子為例：它由一個氧原子和兩個氫原子組成。

原子由原子核和核外電子組成。

（1）氫原子由原子核和一個核外電子組成。

原子核有一個質子，質子帶正電荷​​，核外電子帶負電荷。二者電荷量相同。

（2） 氧原子由原子核和八個核外電子組成。

原子核有八個質子和八個中子，由於中子不帶電，正負電荷量仍然相同。

2．核能

質子和中子依靠強大的核力緊密地結合在一起。要使它們分裂或結合都是極其困難的。

當質量較大的原子核發生分裂或質量較小的原子核相互結合時，一旦使原子核分裂或聚合，就有可能釋放出驚人的能量，這就是核能。

二、裂變

1938年，科學家用中子轟擊質量比較大的鈾235原子核，使其發生了裂變。

1 kg鈾全部裂變，釋放的能量超過2000 t煤完全燃燒時釋放的能量。

1．發生裂變的條件

用中子轟擊鈾核，鈾核才能發生裂變，放出能量。

外界中子停止轟擊，裂變也就停止了。怎麼樣才能讓裂變繼續下去呢？

2．鍊式反應

想想議議

將火柴搭成左下圖結構，點燃第一根火柴後，會發生什麼事？

用中子轟擊鈾235原子核，鈾核在分裂時，會釋放出核能，同時還會產生幾個新的中子，這些中子會繼續轟擊其他鈾核。於是就導致一系列鈾核持續裂變，並釋放出大量核能，這就是裂變中的鍊式反應。

3．核電廠利用核能發電

核電廠的核心設備是核反應器。核反應器是原子核發生鍊式反應的場所。

1942年，人類利用核反應器第一次實現了可控制的鈾核分裂。

目前，全世界已經建造了幾百座核電廠，核電發電量接近全球發電量的1/5。

三、聚變

將質量較小的原子核結合起來，也會釋放出巨大的核能。

氘核與氚核在超高溫下結合形成氦核和一個中子，能釋放大量核能。這一過程就是聚變。

裂 變：科學家發現用中子轟擊鈾235(質量數為235的鈾)，鈾核會分裂成大小相差不很大的兩部分，這種現象叫做裂變。鈾核裂變時，還同時放出2～3個中子，放出的中子又可以轟擊其他鈾核，使它們也發生裂變。這樣，裂變將不斷地自行繼續下去。這種現象叫做鍊式反應。應用：____________。

聚 變：科學家發現，較輕的核結合成較重的核，也能釋放能量，這種現象叫做聚變。應用：_________。

歸 類 探 究

人類對核能的開發和利用不斷取得新的進展，根據目前的科研水平，你認為下列關於原子彈和核電站的說法正確的是 (　 　)

A．原子彈是利用核分裂，核電廠是利用核融合

B．原子彈是利用核融合，核電廠是利用核分裂

C．原子彈對聚變的鍊式反應速率不加控制

D．核電廠控制裂變的鍊式反應速度

【解析】 原子彈是利用核分裂，核電廠是利用可控制的核裂變，使核能緩慢釋放出來。

當 堂 測 評

1．關於原子核的組成，下列敘述中正確的是 (　 )

A．原子核是由質子和電子組成的

B．原子核是由質子和中子組成的

C．原子核是由中子和電子組成的

D．原子核是由質子、中子和電子組成的

2．下列關於核能的敘述錯誤的是(　 )

A．核電廠是利用核能來發電的

B．核反應器中發生的是鍊式反應

C．核電廠發生外洩時會對人和生物造成傷害

D．核廢料不會對環境造成污染

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更新時間: 2024-11-22

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