人教版选修3-5 19.6核裂变 学案

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1901361

②235 92U+0n→38Sr+ 54Xe+100n

2.链式反应的条件

(1)铀块的体积大于临界体积. (2)铀块的质量大于临界质量. 以上两个条件满足一个即可。

【例1】 (多选)2017年11月17日,“中国核潜艇之父”——黄旭华获评全国道德模范,颁奖典礼上,习总书记为他“让座”的场景感人肺腑,下列有关核反应的说法错误的是( )

A.目前核潜艇是利用重核裂变提供动力 B.重核裂变反应前后一定有质量亏损

1140941C.235 92U+0n→ 54U+38Sr+d0n式中d=1

D.铀核裂变后的新核比铀核的比结合能小

[解析] 目前核潜艇是利用重核裂变提供动力,选项A正确;重核裂变要释放核能,则反应前后一定有质量亏损,选项B正确;根据质量数和电荷数守恒可知,该核反应中的d=2,选项C错误;铀核不如裂变后生成的新核稳定,可知铀核的比结合能比裂变后生成的新核的比结合能小,选项D错误.

[答案] CD

对重核裂变的两点理解

(1)重核裂变是中子轰击质量数较大的原子核,使之分裂成中等质量的原子核,同时释放大量的能量,放出更多的中子的过程.

金戈铁骑

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(2)重核的裂变是放能核反应,原因是核反应前后质量有亏损,根本原因是重核的比结合能相比中等质量的核的比结合能要小.所以在重核分解为两个中等质量核的过程中要释放能量,而且释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量.

1.下列核反应中,表示核裂变的是( ) A. 92U→ 90Th+2He

14 0

B.14 6C→ 7N+-1e

1141921C.235 92U+0n→ 56Ba+36Kr+30n 4121D.94Be+2He→ 6C+0n

238

234

4

[解析]

1

0

238 9241414 09412

U→234 90Th+2He是α衰变, 6C→ 7N+-1e是β衰变,4Be+2He→ 6C+

n是人工转变,只有选项C是重核裂变.

[答案] C

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核电站 1.核电站的主要组成 核电站的核心设施是核反应堆 ,反应堆用的核燃料是铀235,它的主要部件列表如下: 部件名称 慢化剂 石墨、重水或采用的材料 普通水(也叫轻水) 降低中子速作用 吸收中子,控把反应堆内的镉 水或液态钠 控制棒 热循环介质 保护层 很厚的水泥外壳 度,便于铀235制反应 吸收 速度 屏蔽射线,防热量传输出去 止放射性污染 2.反应堆工作原理 (1)热源:在核电站中,核反应堆是热源,如图为简化的核反应堆示意图:铀棒是燃料,由天然铀或浓缩铀(铀235的含量占2~4%)制成,石墨、重水或普通水为慢化剂,使反应生成的快中子变为慢中子,便于铀235的吸收,发生裂变,慢化剂附在铀棒周围.

金戈铁骑

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反应堆示意图

(2)控制棒:镉棒的作用是吸收中子,控制反应速度,所以也叫控制棒.控制棒插入深一些,吸收中子多,反应速度变慢,插入浅一些,吸收中子少,反应速度加快,采用电子仪器自动调节控制棒插入深度,就能控制核反应的剧烈程度.

(3)冷却剂:核反应释放的能量大部分转化为内能,这时通过水、液态钠等作冷却剂,在反应堆内外循环流动,把内能传输出去,用于推动蒸汽机,使发电机发电.

发生裂变反应时,会产生一些有危险的放射性物质,很厚的水泥防护层可以防止射线辐射到外面.

3.核电站发电的优点 (1)消耗的核燃料少.

(2)作为核燃料的铀、钍等在地球上可采储量大. (3)对环境的污染要比火力发电小.

【例2】 每昼夜消耗220 g铀235的原子能发电站,如果效率为25%,它能产生的电功率为多大?(每个铀核裂变时放出的能量是200 MeV)

[解析] 一昼夜消耗的铀所能产生的核能为: ΔE=200×

220

×6.02×1023×106×1.6×10-19 J=1.8×1013 J 235ΔE1.80×1013×25%

电功率P=η= W=5.2×107 W.

t24×3600

金戈铁骑

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