1、本网站免费注册后即可以下载,点击开通VIP会员可无限免费下载!
2、资料一般为word或PPT文档。建议使用IE9以上浏览器或360、谷歌、火狐浏览器浏览本站。
3、有任何下载问题,请联系微信客服。
扫描下方二维码,添加微信客服
选修3-5(2011年7月第4版)《第2节核裂变》优质课教案下载
难点
裂变反应堆的原理
投影仪
关键
了解常用裂变反应堆的类型,知道核电站的工作模式学情
分析激发学生热爱科学、探求真理的激情,树立实事求是的科学态度教 学 内 容主导调控
主体活动时间引言:1938年12月,德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现,用中子轰击铀核时,铀核发生了裂变,反应不仅迅速强烈、释放出很高的能量,而且铀核分裂成为一些原子序数小得多的、更轻的物质成分……
一.核裂变:重核受到其他粒子(如中子)轰击时分裂成两块或两块以上中等质量的核的过程称为裂变.
1.裂变典型实例:
2.链式反应:重核裂变时放出的中子引起其他重核的裂变,可以使裂变不断进行下去,这就是链式反应
①临界体积:能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积,相应的质量叫做临界质量
②链式反应条件:铀块的质量大于临界质量,或者铀块的体积大于临界体积
利用一个中子轰击一个轴核,使轴核发生裂变,在反应中还放出2个中子,中子对未反应的轴核再进行轰击,从而使核反应出现连锁反应,在短时间内出现积累效应。铀-235 的临界质量约为1 kg,质量超过1 kg 则发生爆炸
3.理解:①裂变的产物是不确定的而且存在三裂变或四裂变(钱三强)
②重核在吸收一个中子以后再分裂成两个或更多个质量较小的原子核,不是中子直接把重核撞开
奥托·哈恩
哈恩的重大发现是“重核裂变反应”。20世纪30年代以后,科学家纷纷致力于研究如何使用人工方法来实现核嬗变。正当哈恩和莉泽·迈特纳一起致力于这一研究时,第二次世界大战爆发了。莉泽·迈特纳因是犹太人、只得逃离柏林到瑞典斯德哥尔摩避难。
哈恩未放弃这方面的努力,他与另一位德国物理学家弗里茨·斯特拉斯曼合作,又开始了新的尝试和探索。1938年末,当他们用一种慢中子来轰击铀核时,竟出人意料地发生了一种异乎寻常的情况:反应不仅迅速强烈、释放出很高的能量,而且铀核分裂成为一些原子序数小得多的、更轻的物质成分。难道这就是核裂变?起初哈恩虽然意识到这不是一般的放射性嬗变,但也不敢肯定这就是裂变。他把实验结果和自己的想法写信告诉了莉泽·迈特纳,却得到了她的有力支持。她在复信中明确指出:“这种现象可能就是我们当初曾设想过的铀核的一种分裂。”后来,哈恩 经过多次试验验证,终于肯定了这种反应就是铀235的裂变。核裂变的意义不仅在于中子可以把一个重核打破,关键的是在中子打破重核的过程中,同时释放出能量。
核裂变的发现无疑是释放原子能的一声春雷。在此之前的人们对释放原子能的争议中,怀疑论者还占上风,不少人以为要打破原子核,需要额外给强大的能量,根本不可能在打破的过程中还能释放出更多的能量。而铀核裂变的发现,当时就被认为“以这项发现为基础的科学成就是十分惊人的,那是因为它是在没有任何理论指导的情况下用纯化学的方法取得的。
4.裂变中释放的结合能:已知下列核反应中各粒子质量如下,试计算反应中释放的结合能和比结合能:
Kg kg
kgkgkg
解: kg
J=201MeV 说明:
1kg铀全部裂变,它放出的能量超过2000t优质煤完全燃烧时释放的能量