资源简介

(共23张PPT)
6.3核能的开发与放射性防护
思考
什么是放射性？
什么样的物质会发出放射线呢？
放射性和放射性元素
铀（U）、钋（Po）、镭（Ra）等元素某些能够自发地放出放射线，元素的这一特性叫放射性。
能够自发地放出穿透性很强射线的元素，称为放射性元素。如，镭、铀、钋等元素都是放射性元素。
放射性元素所发出的射线又是些什么呢？
放射性元素在衰变或裂变时会放出能量很高的粒子流（射线）。
放射性和放射性元素
常见的射线：α射线、β射线和γ射线。
高能氦核流（+）
高能电子流（-）
高能电磁波（中性）
放射性和放射性元素
这些射线都能贯穿物体，其中贯穿物体本领最强的是γ射线，其次为β射线，最弱的是α射线。
放射性和放射性元素
原子核在裂变时会放出速度很大的中子流和原子核碎片流。在日本福岛核电站事故中经常提到的131I（碘—131），就是原子核碎片。
核能和核能的释放
原子核在转变过程中所释放的能叫做原子核能，简称为核能，过去也称原子能。
核能是从原子核内部释放出来的，它比化学反应中所释放出的化学能要大得多。
1g氮核→氧核（核能）=4t煤燃烧释放化学能
那么又如何使原子核释放出其内部的核能呢？
重核裂变
1938年德国科学家哈恩等人用中子轰击铀核时，发现铀核吸收中子后，分裂成了两个中等质量的原子核（氪-92与钡-141），同时释放出巨大的能量。人们把这个现象叫做重核裂变。
约里奥—居里等科学家很快又在实验中证明，每次铀核裂变还会放射出2～3个中子来。如果其中2个中子又击中另外2个铀核，它们分裂后又会放出4～6个中子来。这样，由中子引起的裂变铀核由2变4，4变8……越来越多，释放出的能量也就越来越大，这种链锁式的铀核裂变反应称为链式反应。
重核裂变
不控制链式反应
控制链式反应
原子弹
（核武器）
核反应堆
（和平利用）
重核裂变应用
核电站
重核裂变
核电站
重核裂变——核电站
核心是核反应堆
核电站中能量转化形式：
核能→内能→机械能→电能
轻核聚变
较轻的原子核结合成较重的原子核时，也能释放能量，这种现象叫做轻核聚变。轻核聚变会放出更大的能量。
轻核聚变
这种聚变现象只能在高温高压条件下发生，所以就称为热核反应。
氘核和氚核聚变反应放出的能量比铀核裂变放出的能量还要大几十倍。
轻核聚变——氢弹
氢弹是比原子弹爆炸力更强的核武器，它就是利用轻核聚变原理制成的。
轻核聚变需要极高温、极高压条件，我们无法用其他方式实现，只能用原子弹，氢弹是以原子弹作为点火装置的。
到目前为止，人们还未找到实用的控制核聚变反应的方法，所以还不能做到和平利用核聚变的能量。自然界中的太阳及许多恒星内部正进行着规模巨大的热核反应。正是热核反应为太阳提供了巨大的能量，让我们地球上的人类享用着聚变反应所释放的能量。
轻核聚变——太阳
轻核聚变——EAST
值得一提的是，2023年4月12日21时，我国的氢核聚变研究装置EAST (也就是全超导托卡马克实验装置) 创造了新的世界纪录成功实现了稳态高约束模式等离子体运行时间403秒!
放射性的应用
1.在工业上，利用放射线的穿透物体的本领，来检测控制钢板或纸张的厚度，也可以检查金属内部的砂眼及裂缝。
2.在农业上，通过放射线照射种子，使种子发生变异，培育出优良品种，使农业增产。
3. 在医疗卫生上，利用射线可以检查和治疗恶性肿瘤。
放射性的应用
放射性元素与考古——放射性元素的衰变
放射性的应用
放射性的防护
长期过量的放射线照射对人体是有害的。
用铅玻璃、铅板等把放射性物质与人体隔开。
课堂总结
1.放射性和放射性元素
2.核能释放的两条途径：重核裂变和轻核聚变
3.重核裂变的应用：核电站和原子弹
4.轻核聚变的例子：太阳和氢弹
5放射性的应用和防护
谢谢大家

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