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核能的利用课件


? 1945年8月6日和8月9日,为了敦

促日本投降,美国将两颗外号为 “小男孩”和“胖子”的原子弹, 分别投到日本的广岛和长崎,原子 弹爆炸时释放出的巨大能量将两座 城市在瞬间化为废墟。

我觉得无辜者该得到同情,我们应该痛恨日本 当局政府.他的子民没有错

广岛遭遇原子弹后现场

中国第一颗原子弹的爆炸

? 我国用了短短4年时间完成了原子弹的研制工 作,并于1964年10月16日成功地爆炸了第一 颗原子弹. ? 1967 年 6 月 17 日又成功地爆炸了第一颗氢弹, 完成了其他国家要十几年或几十年才完成的 工作.

我国

第一颗原子弹

我国 第一颗氢弹

大家是否知 道世界上第 一颗原子弹 什么时候爆 炸的吗?

原子弹和氢弹为什么会具有这么大 的威力呢?
? 因为它们都利用了核能 . 我们知道化学能是 在分子发生变化时放出的能量而核能是在 原子核发生变化时放出的能量. ? 在原子核发生变化时放出的能量叫做核能.

:原子的结构

如何才能获得这种能量????

一、核能

原子核发生改变所产生的能量
获得核能有两种途径 1、裂变

2、聚变

一、核能 原子核发生改变所产生的能量

获得核能有两种途径 1、裂变 质量较大的原子核在中子轰击下
分裂成2个新原子核,并释放能量 的过程 例:原子弹 -链式反应

2、聚变

(1)裂变
? 科学家们发现用中子轰击铀235时,铀核 会分裂成大小差不多的两部分,这种现 象叫做裂变. ? 1kg铀中的铀核如果全部发生裂变,释放 出的能量大约相当于2500t的标准煤完全 燃烧所放出能量.

链式反应
用中子轰击铀核,使铀核发生裂变,放出能量. 铀核分裂时,还同时放出2~3个中子,又可以 轰击其它铀核,使它们也发生裂变. 这些铀核分裂时,同样放出中子,从而引起更 多的铀核发生裂变.于是裂变反应便会链锁式地 自行持续下去.这种现象叫做链式反应. ? 如果对裂变的链式反应不加控制,在极短 时间(约百万分之几秒)会释放出大量核能, 发生猛烈爆炸,原子弹就是根据这个原理制成 的.

核裂变原子模型

原子弹――根据 核裂变的原理制 成。属于不可控 制的链式反应的 结果!

(2)聚变
? 科学家们发现,某些质量较小的原子核结 合成质量较大的原子核时,也能释放出核能, 这种现象叫做核聚变,简称聚变. ? 聚变是获得大量核能的另一重要途径. ? 前面讲过,原子弹是利用重核裂变现象制成的. 而另一种威力更大的核武器——氢弹,则是利 用轻核聚变现象制成的.

聚变又叫热核反应
? 一个氘核由一个质子和一个中子组成,一个氚 核由一个质子和二个中子组成,它们发生聚变 反应结合成由二个质子和二个中子组成的氦核 时,要放出一个中子,并释放出核能. ? 一定质量的氘核和氚核聚变时放出的能量要比 等量的铀核裂变时放出的能量大几倍. ? 聚变需要在几百万摄氏度的高温下才能发生, 因此聚变又叫热核反应.

氘核 超高温 氦核

释放能量, 并释放一个 中子

氚核 聚变:2个质量较小的原子核结合成较大的
新核,并释放能量的过程

一、核能

原子核发生改变所产生的能量 获得核能有两种途径 1、裂变 质量较大的原子核在中子轰击下分裂
成2个新原子核,并释放能量的过程 -链式反应 例:原子弹

2、聚变 2个质量较小的原子核结合成较大的
新核,并释放能量的过程
例:氢弹、太阳 --热核反应

3、聚变威力更大

自然界中的热核反应
? 自然界中,太阳内部的温度高达摄氏1千 万度以上,在那里就进行着大规模的聚 变反应 .太阳辐射出的光和热,正是由聚 变反应释放的核能转化而来的 .可以说, 地球上的人类每天都享用着聚变释放出 的能量.

氢弹――根据核聚变的原理制成。威力比 原子弹还大。

设疑:核能这么巨大,难道只能用于战争吗? 如何才能有效地控制核能的释放?

二、核能的和平利用――核电站
原子弹爆炸时链式反应的速度是无法控 制的。为了用人工方法控制链式反应的 速度,使核能比较平稳地释放出来,人 们制成了核反应堆

如果使原子核的裂 变和聚变在可控制 的条件下缓慢进行, 释放的核能就可有 效地利用。

核能的和平利用――核电站

思考:在电站工作过程中,能是如何转化的? 核能→内能→机械能→电能

核能的和平利用――核电站

二、核能的和平利用--核电站

1、能量转化:

核能

内能

机械能

电能

2、我国第一座自行设计建造的核电站: --秦山核电站 3、存在的问题: --放射性污染

问题:
1、放射线是怎么样产生的?常见的 放射线有哪些? 2、放射线对人能造成危害?它们有 哪些应用?

放射线在医学界的运用

放射性物质的标志

我们相信,作为武器的原子弹和氢弹终究是要被消灭 的。但是作为放出巨大能量的核爆炸,却在和平建设

中有着吸引入的应用前景。

? 1.由于核爆炸释放出的能量特别巨大,所以它能使许多

用其它方法不可能完成的工作得以完成。核爆炸可以用 来开山、辟路、挖掘运河、建造人工港口等。例如,有 一个方案,只需四次核爆炸就可开凿一个能停泊万吨巨 轮的海港。 和平利用核爆炸 首先,进行一次百万吨梯恩梯当量级的核爆炸,就可 炸出一个直径300多米、深30多米的大坑。然后进行三 次规模较小的核爆炸,开出一条运河来把大坑和深海连 接起来(这样的爆炸当然应尽量减少放射性物质的产生)。 只要经过几个月的时间,当海潮把产生的少许放射性物 质冲走后,这个海港就可安全使用了

和平利用核爆炸

2.又如,许多地区有大量石油沥青沙层和油页岩, 靠钻井并不能开采这种石油,但是核爆炸的高温 高压能迫使这种石油流动,因而可以把它开采出 来。据称,单把美国西部一个区域内的油页岩中 的石油取出来,就可供全世界使用很长一段时间。 3.核爆炸还可以改造沙漠,使沙漠变成良田。很多 干旱的沙漠地带其实也有一些雨水,但是这些雨 水多半从地面流进地下河流、流入海中,剩下的 一点则很快蒸发淖了,因此地面上没有一点水分, 沙漠成了不毛之地。核爆炸可以造成巨大的积水 层—“地下水库”。雨季时,雨水储在积水层中, 然后慢慢地透过多孔的泥土湿润地表,使之适合 于植物的生长。

核反应堆的出现展示了一个美好的 前景,它具有燃料供应充足,并且 没有烟和其他有害气体产生等优点。 但是,核反应堆也有其不利之处, 这主要是与燃料棒里产生的放射性 有关。对于这个问题我们分四方面 来讨论

? ⑴.爆炸和熔毁。正在运行的核反应堆内部, 存在裂变反应产生的放射性碎片和许多反应堆 建造材料在俘获中子时形成的放射性同位素。 核反应堆给人们带来的恐惧之一是,在反应堆 发生某种事故时,放射性物质会撒落在周围地 区而引起灾难性的后果。但是,发生这种灾难 的可能性是极小的。

? 一个真有可能发生事故的因素,倒是冷 却系统失灵,这可能会造成堆芯熔毁的 后果。但每个反应堆都装有“备用”的 冷却系统,使得熔毁的可能性也很小。

⑵.放射性废物的逸出

? ⑶.放射性废物的处理.在核反应堆正常运 行过程中,堆里燃料棒完成了核反应就需要 更新,放射性废物的安全处理就成了严重问 题。一般的放射性废物都以液体形式储存, 埋在地下巨大的储存罐里。 ? ⑷.热污染。

核电站的废物处理系统


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