19.6核裂变

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高三年级 物理3-5 第18节 编者：高三物理组

第十九章 原子核 第六节 核裂变

【学习目标】

1、知道什么是裂变 2、了解铀核的裂变特点

3、知道重核裂变能放出能量，知道链式反应 4、了解核电站的工作原理 【学习重点】

1、重核的裂变和链式反应。 2、计算核裂变释放的能量。 【学习难点】

1、重核的裂变和链式反应。 2、计算核裂变释放的能量。 【知识自主梳理】 一、重核的裂变

1、定义：使重核分裂成__________的原子核的核反应叫重核的裂变。

2、核反应类型：重核的裂变只发生在__________的核反应中，自然界不会自发的产生。

3、一种典型的铀核裂变： 23592U＋10n―→144 56Ba＋89

36Kr＋_____。 二、链式反应

1、定义：重核裂变产生的_____使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫链式反应。 2、条件：发生裂变物质的体积大于__________或裂变物质的质量大于__________。 三、核电站

1、核电站的工作原理：核电站的核心是__________，其简化示意图如图所示。各部分作用如下：

(1)核燃料：反应堆使用浓缩铀(铀235占3%～4%)制成_____作为核燃料，释放_____。 (2)减速剂：用__________________，使裂变中产生的中子减速，以便被铀235吸收。 (3)控制棒：由吸收中子能力很强的_____制成，用以控制__________。 (4)水泥防护层：反应堆外层是很厚的_______，可防止射线辐射出去。

(5)热交换器：靠_____和___________在反应堆内外的循环流动，把产生的热量传输出去。 2、核电站与火电站相比有何优缺点 (1)优点：①核电站消耗的燃料_____。

②作为核燃料的铀、钍等在地球上的可采储量_____。



③火电站烧煤要放出很多污染物，而核电站放出的污染物要_______。

(2)缺点：①一旦核泄漏会造成严重的_______。 ②核废料处理__________。 【考点题型设计】

例1、关于重核的裂变，以下说法正确的是( ) A、核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B、中子从铀块中通过时，一定发生链式反应

C、重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小 D、由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能

例2、已知铀235核裂变时的核反应方程为235 92U＋10n―→141 56Ba＋9236Kr＋31

0n，

一个铀235核裂变时，能释放200MeV的能量，则1kg铀完全裂变能释放多少能量？相当于多少吨燃烧值为2.94×107J/kg的煤所放出的能量？

【课时作业】

1、 23592U吸收一个慢中子后，分裂成136 54Xe和90

38Sr，还放出( ) A、1个α粒子 B、3个中子 C、10个中子 D、10个质子

2、中国承诺到2020年碳排放量下降40%～45%。为了实现负责任大国的承诺，我国将新建核电站项目。目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( )

A、235 92U＋10n―→9038Sr＋136 54Xe＋101

0n

B、2411Na―→2412Mg＋ －0

1e

C、14 7N＋42He―→17 8O＋1

D、238 92U―→234 90Th＋4

1H

2He

3、(多选)关于铀核裂变，下述说法正确的是( )

A、铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核 B、铀核裂变时还能同时释放2～3个中子

C、为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235 D、铀块的体积对产生链式反应无影响

4、(多选)关于原子核反应堆，下列说法正确的是( ) A、铀棒是核燃料，裂变时释放核能



1


高三年级 物理3-5 第18节 编者：高三物理组

B、镉棒的作用是控制反应堆的功率 C、石墨的作用是吸收中子

D、冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能

5、2000年8月12日，俄罗斯“库尔斯克”号多功能核动力潜艇在巴伦支海海域沉入海底，艇上118名官兵全部遇难，消息传出，世界震惊。 (1)核潜艇的动力来源是________。 A、放射性元素衰变释放的能量 B、重金属放出的化学能 C、重核裂变放出的核能 D、轻核聚变放出的核能

(2)在巴伦支海，几十年来，人们在那里倾泻了不少核废料，这些核废料占沉没到全球海洋全部

2

核物质的。前苏联的一艘核潜艇“共青团员”号在1989年沉没此海的1600m深处，已开始释放

3

核物质，在科拉半岛上有100多艘已退役的核潜艇停泊在港口，部分已开始泄漏核废料，“库尔斯克”号的沉没再次引起人们的恐慌。

核废料对海洋环境将长期起污染作用，其原因是________。 A、铀和钚衰变速度很快 B、核废料存在放射性 C、核废料半衰期很长

D、核废料中的重金属有毒

(3)核物质的放射性导致海洋生物发生变异，放射性导致生物体的________。 A、细胞灼伤 B、基因突变 C、基因互换 D、基因重组

(4)放射性对生物体造成损伤，其物理机制是________。 A、热作用 B、电离作用 C、穿透作用

D、物理化学作用

6、我国秦山核电站第一期工程装机容量为30万千瓦。如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，此核电站每年要消耗多少铀235？(一年按365天计算)

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