《核能》能源与可持续发展PPT课件范本.ppt

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1、第二十二章 能源和可持续发展学习目标： (1)知道释放核能的两种方式 (2)了解铀核链式反应的大致情况和核电站的大致工作过程1945年年8月月6日名为日名为“小男孩小男孩”的原子弹。这的原子弹。这个个“小男孩小男孩”的巨大毁灭力，令日本广岛核的巨大毁灭力，令日本广岛核爆中心方圆爆中心方圆2公里内所有建筑物全部被夷为公里内所有建筑物全部被夷为平地。平地。原子核原子核（正）（正）核外电子核外电子（负）（负） 质子质子（正）（正） 中子中子（不带电）（不带电）一、核能一、核能原子核发生改变所产生的能量原子核发生改变所产生的能量获得核能有两种途径获得核能有两种途径1、裂变、裂变2、聚变、聚变氚核氚核氘

2、核氘核氦核氦核一个中子（随一个中子（随能量释放）能量释放） 2个质量较小的原子核结合成质量较大个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。的新核，同时释放出能量的过程。 1、裂变、裂变质量较大的原子核在中子轰击下分裂成质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原个新原子核，并释放能量的过程子核，并释放能量的过程链式反应链式反应例：原子弹例：原子弹例：氢弹、太阳例：氢弹、太阳热核反应热核反应3、聚变威力更大、聚变威力更大核能：核能： 当原子核发生聚变或者是裂变时会当原子核发生聚变或者是裂变时会出现质量减少，根据爱因斯坦的质能方出现质量减少，根据爱因斯坦的质能方程程E=mc2，减少

3、的质量会转化为能量，减少的质量会转化为能量，因此发生聚变和裂变时释放出巨大的能因此发生聚变和裂变时释放出巨大的能量。量。核反应核反应裂变：裂变：聚变：聚变：一个重核分裂成两个中等一个重核分裂成两个中等大小的核。大小的核。两个轻核结合成一个较两个轻核结合成一个较大的核。大的核。裂变：裂变： 用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核，用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核，典型的反应是分为钡和氪，并放出典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。个中子。 1946-1948年年我国物理学家钱我国物理学家钱三强夫妇从实验三强夫妇从实验中观察到铀核的中观察到铀核的3分裂和分裂和4分裂现分裂现象。象。

4、 链式反应原子弹：原子弹： 链式反应如果不加控制大量原子核就会在极链式反应如果不加控制大量原子核就会在极短时间里发生裂变，释放出极大的能量，进而产短时间里发生裂变，释放出极大的能量，进而产生毁灭性的破坏力。生毁灭性的破坏力。原子弹爆炸时产生的蘑菇云原子弹爆炸时产生的蘑菇云 铀核裂变的时候要放出一些中子，这些铀核裂变的时候要放出一些中子，这些中子又可引起其它的铀中子又可引起其它的铀235235核裂变，就可使核裂变，就可使裂变反应不断进行下去，这种反应叫做裂变反应不断进行下去，这种反应叫做链链式反应式反应。 1千克的铀全部裂变释放出千克的铀全部裂变释放出2000吨的煤完吨的煤完全燃烧释放的能量。全

5、燃烧释放的能量。200辆辆1千克千克 核反应堆核裂变产生的大量的核能使水汽化变成水蒸气，水蒸气带动汽轮机工作，汽轮机推动发电机发电，实现了核能向电能的转化。核电站：核电站：是利用可控链式反应释放出能量发电。是利用可控链式反应释放出能量发电。核心设备是反应堆。核心设备是反应堆。核能核能内能内能机械能机械能电能电能大亚湾核电站大亚湾核电站秦山核电站二、核能的和平利用核电站二、核能的和平利用核电站1、能量转化：、能量转化：核能核能内能内能机械能机械能电能电能2、我国第一座自行设计建造的核电站：、我国第一座自行设计建造的核电站：秦山核电站秦山核电站3、存在的问题：、存在的问题：放射性污染放射性污染 氢

6、核结合成质量较大的核的过程氢核结合成质量较大的核的过程叫核的聚变。要发生聚变反应必须让轻叫核的聚变。要发生聚变反应必须让轻核之间的距离达到核之间的距离达到10-15米。米。氢核的聚变：氢核的聚变：常见的聚变形式：常见的聚变形式： 一个氘核和一个氚核结合成一个氦核：一个氘核和一个氚核结合成一个氦核：发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量。大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量。 在太阳内部，氢核在极高温度下聚变成氦在太阳内部，氢核在极高温度下聚变成氦核，在这过程中释放出核，在这过程中释放出28MeV28MeV的能量。不过

7、这的能量。不过这种聚变过程，不是一次反应就能完成的，要种聚变过程，不是一次反应就能完成的，要经过几次反应才能把四个氢核聚合成一个氦经过几次反应才能把四个氢核聚合成一个氦核。太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率，核。太阳正是靠这种反应以惊人的巨大功率，向宇宙空间辐射能量的。向宇宙空间辐射能量的。氢弹爆炸产生的蘑菇云氢弹爆炸产生的蘑菇云射线：射线：带两个单位正电荷（氦核）带两个单位正电荷（氦核）射线：射线：带一个单位负电荷（电子）带一个单位负电荷（电子）射线：不带电射线：不带电（中子）（中子）1、从核能到电能，下列能量转化过程中正确的途、从核能到电能，下列能量转化过程中正确的途径是（径是（ ）A、核

8、能、核能机械能机械能内能内能电能电能B、核能、核能内能内能机械能机械能电能电能C、核能、核能内能内能电能电能D、核能、核能电能电能B2、核能是、核能是_发生变化的过程中释放出的发生变化的过程中释放出的能量，它又叫能量，它又叫_能。获得核能的两条途径是能。获得核能的两条途径是_和和_。3、核电站是利用、核电站是利用_ _ 的能量来发电的。它的优点是只需消耗很少的能量来发电的。它的优点是只需消耗很少_，就可以产生大量的，就可以产生大量的_能。能。轻核聚变轻核聚变 原子原子原子核内部结构原子核内部结构重核裂变重核裂变原子核裂变的链式反应所产生原子核裂变的链式反应所产生 燃料燃料 电电4、核电站的核心是、核电站的核心是_，它以，它以_为核燃为核燃料，反应堆中放出的料，反应堆中放出的_能转化为高温蒸汽的能转化为高温蒸汽的_能，通过汽轮发电机转化为能，通过汽轮发电机转化为_能。能。核电站必须防止核电站必须防止_，避免造成污染，避免造成污染问题。问题。 核反应堆核反应堆 铀铀核核 内内 机械机械 放射线外泄放射线外泄