第2节核能第二十二章能源与可持续发展1945年8月6日名为“小男孩”的原子弹。这个“小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为平地。情景引入1964年10月16日15时，我国第一颗原子弹爆炸成功。1967年6月17日上午8时20分，我国西部地区新疆罗布泊上空，我国第一颗氢弹爆炸试验获得完全的成功。氢弹和原子弹的原理相同吗？原子核（正）核外电子（负）质子（正）中子（不带电）探究点一核能1.原子的结构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，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。2.核能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。获得核能有两种途径：1.裂变2.聚变1938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。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。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？1.发生裂变的条件探究点二裂变那么，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，点燃第一根火柴后，会发生什么？2.链式反应用中子轰击铀235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。想想议议核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。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，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1/5。3.核电站利用核能发电田湾核电站秦山核电站岭奥核电站大亚湾核电站链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变。释放出极大的能量。在人类实现可控核裂变大约三年后，即1945年，利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。将质量较小的原子核结合起来，也会释放出巨大的核能。氦核中子氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子，能释放大量核能。这一过程就是聚变。能量聚变探究点三聚变现阶段科学家还没有找到控制核聚变的方法。通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题！中国核聚变实验装置氢弹爆炸产生的蘑菇云自然界中，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。氘核和氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。可控聚变尚未实 现，海水中蕴藏着丰 富的氘核，科学家预 言，通过可控聚变来 利用核能，将有望彻 底解决人类能源问题。课堂小结随堂训练1.组成原子核的粒子是（）A.带正电的质子和带负电的电子B.带正电的质子和不带电的中子C.带正带的质子、带负电的电子和不带电的中子D.带负电的电子和不带电的中子B2.关于核能，下列说法中正确的是（）A.核能很小，无法利用B.核能巨大，但现在无法利用C.核动力航母利用的是核能D.核能可再生的D3.关于裂变反应，下列说法中错误的是（）A.所有原子核都能发生裂变反应释放能量B.裂变反应是重原子核吸收中子后发生的C.原子弹是利用链式反应释放的能量D.核电站是利用可控链式反应释放的能量A4.以下属于核聚变反应的是（）A.氢弹爆炸B.原子弹爆炸C.太阳内部发生的核反应D.连续发生的剧烈化学反应AC |
