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第十一章 物理学与能源技术
第4节 核能
01
核能
1 原子结构
3
分子
原子
原子核
电子（带负电）
质子（带正电）
中子（不带电）
质量很小
质量几乎相同
2 核能
4
质量较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，称为核能.
裂变
聚变
质子、中子依靠强大的核力紧密的结合在一起，要使它们分裂或聚合是极其困难的.
02
裂变
1 裂变
6
1934年至1938年，科学家曾先后用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变.
1kg铀全部裂变释放的能量超过2000t煤完全燃烧释放的能量.
2 链式反应
7
中子停止轰击，裂变停止，如何发生持续裂变？
铀裂变释放核能的同时产生新的中子，这些中子轰击其他铀核导致持续的裂变，并释放出能量，称为链式反应.
3 裂变的利用
8
1942年人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变.
目前人类利用可控制的核裂变，建立核电站，现全世界核电发电量接近全世界发电量的1/5.
3 裂变的利用
9
如果链式反应不加控制，则在瞬间释放出极大的能量.在1945年，人类利用不加控制的核裂变制造出毁灭性的武器——原子弹.
03
聚变
1 聚变
11
氘核
质子
中子
氚核
氢核聚合
被释放的中子
氦核
释放能量
2 聚变的利用
12
人类利用聚变时释放出的惊人能量制成了——氢弹.
科学家正在积极探索如何实现可控聚变，科学家通过可控聚变来利用核能有望解决人类能源问题.
3 核废料的处理
13
核废料具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方.
核电站一旦发生泄漏将产生严重的危害，科学家因此制定了严格的安全措施和安全标准.
2011年3月，受到日本近海地震影响，福岛第一核电站发生爆炸，放射性物质泄漏.
4 太阳的能量
14
太阳已经燃烧了将近50亿年，大约还要50亿年才能燃尽自己的核燃料.
太阳的能量来源于核聚变.
小结
1
2
3
核能
裂变、链式反应
聚变
巩固练习
1.在核电站中（　　）
A.发生的是可以控制的链式反应
B.需要把核燃料加热到极高的温度
C.任何情况下，核能是没有污染的
D.核燃料是可再生能源
A
巩固练习
2.以下说法正确的是（　　）
A．原子弹和氢弹都是利用可控核聚变的原理工作的
B．燃煤电厂发电，其实是将煤炭中储存的远古时期的太阳能转化为电能，发电时是通过“化石能源”的消耗从而获得“二次能源”
C．移动电话只能传递声音信号，不能传递图象信号
D．声波和光波都能在空气中传播，可见它们都属于电磁波
B
3. 核电站所用的核燃料属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源．在反应堆中，核燃料_______（选填“裂变”或“聚变”）释放出大量的内能，若发电机组年发电总量约为3×1010kW·h，这些电能让功率1000W的用电器持续工作_________h.
不可再生
裂变
3×1010
巩固练习
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