222核能课件.ppt
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1、核核 能能 第二十二章第二十二章 第节第节背景介绍我国用了短短我国用了短短4 4年时间完成了原子年时间完成了原子弹的研制工作,并于弹的研制工作,并于19641964年年1010月月1616日成功地爆炸了第一颗日成功地爆炸了第一颗原子弹原子弹.19671967年年6 6月月1717日日又又成成功功地地爆爆炸炸了了第第一一颗颗氢氢弹弹,完完成成了了其其他他国国家家要要十十几几年或几十年才完成的工作年或几十年才完成的工作.背景介绍背景介绍我国第一我国第一颗原子弹颗原子弹我国第一颗氢弹我国第一颗氢弹原子弹和氢弹为什么会具有原子弹和氢弹为什么会具有这么大的威力呢?这么大的威力呢?背景介绍原子核原子核(正
2、)(正)核外电子核外电子(负)(负)质子质子(正)(正)中子中子(不带电)(不带电)1原子结构原子结构H2O分分子子以水分子为例:它由一个氧原子和两个氢原子以水分子为例:它由一个氧原子和两个氢原子组成。组成。一、核能一、核能H原子由原子核和核外电子组成。原子由原子核和核外电子组成。(1)氢原子由原子核和一个核外电子组成。)氢原子由原子核和一个核外电子组成。原子核有一个质子,质子带正电荷,核外电子原子核有一个质子,质子带正电荷,核外电子带负电荷。二者电荷量相同。带负电荷。二者电荷量相同。O(2)氧原子由原子核和八个核外电子组成。氧原子由原子核和八个核外电子组成。原子核有八个质子和八个中子,由于中
3、子不带原子核有八个质子和八个中子,由于中子不带电,所以正负电荷量仍然相同。电,所以正负电荷量仍然相同。质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时,子核相互结合时,一旦使原子核分裂或聚合,一旦使原子核分裂或聚合,就有就有可能释放出惊人的能量,这就是可能释放出惊人的能量,这就是核能核能。2核能核能质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起。要使它们分裂或结合都是极其困难的。要使它们分裂或结合都是极其困难的。核能:核能:当原子核发生聚变或者是裂变时会当原子核发生聚变或者是裂变时会出现质量减少,根据爱因斯坦的质
4、能方出现质量减少,根据爱因斯坦的质能方程程E=mc2,减少的质量会转化为能量,减少的质量会转化为能量,因此发生聚变和裂变时释放出巨大的能因此发生聚变和裂变时释放出巨大的能量。量。核反应核反应裂变:裂变:聚变:聚变:一个重核分裂成两个中等一个重核分裂成两个中等大小的核。大小的核。两个轻核结合成一个较两个轻核结合成一个较大的核。大的核。1938年,科学家用中子轰击质量比较大的铀年,科学家用中子轰击质量比较大的铀235原子核,使其发生了裂变。原子核,使其发生了裂变。1 kg铀全部裂变,释放的能量超过铀全部裂变,释放的能量超过2 000 t煤煤完全燃烧时释放的能量。完全燃烧时释放的能量。用中子轰击铀核
5、,铀核才能发生裂变,放出用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能量。能量。外界中子停止轰击,裂变也就停止了。怎样外界中子停止轰击,裂变也就停止了。怎样才能让裂变继续下去呢?才能让裂变继续下去呢?1发生裂变的条件发生裂变的条件二、裂变二、裂变那么,地球上的能源是否是无尽的呢?将火柴搭成左下图所示结构,点燃第一根火柴将火柴搭成左下图所示结构,点燃第一根火柴后,会发生什么?后,会发生什么?2链式反应链式反应用中子轰击铀用中子轰击铀235原子核,铀核在分裂时,会释原子核,铀核在分裂时,会释放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子会放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子会继续轰击其他铀核。于是
6、就导致一系列铀核持续裂变,继续轰击其他铀核。于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能,这就是裂变中的链式反应。并释放出大量核能,这就是裂变中的链式反应。想想议议想想议议核电站的核心设核电站的核心设备是核反应堆。核反备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链应堆是原子核发生链式反应的场所。式反应的场所。1942年,人类利年,人类利用核反应堆第一次实用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂现了可控制的铀核裂变。变。目前,全世界已经建成了几百座核电站,核电目前,全世界已经建成了几百座核电站,核电发电量接近全球发电量的发电量接近全球发电量的1/5。3核电站利用核能发电核电站利用核能发电核电站 核电站就是核
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