选修3-5《第五章 核能与社会 5.3聚变与受控热核反应》优秀ppt课件

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平均每个核子释放的能量在3 MeV以上，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大3～4倍。

2、聚变的条件：使原子核间的距离达到10-15m

原子核是带正电的，要使它们接近10－15 米就必须需要克服极大的库仑斥力，这就要求核具有足够的动能，在碰撞时发生聚变。而要使核具有足够大的动能，有一种方法就是给核加热，使其达到几百万K的高温。

因此，聚变又叫热核反应。一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就会使反应继续下去。

3、聚变主要应用：氢弹

（1）原理：

首先由普通炸药引爆原子弹，再由原子弹爆炸产生的高温高压引发热核爆炸（聚变）。

（2）1952年11月1日，美国在太平洋上的马绍尔岛上试爆成功了第一枚氢弹，这枚氢弹当量为1040万吨TNT，相当于投向日本广岛那颗原子弹威力的800倍。

演示1

4、太阳是一个巨大的热核反应堆：

太阳的主要成分是氢，太阳的中心温度达1.5×107K。在这样的高温下，氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，不断放出能量。

太阳每秒辐射出的能量约为3.8×1026J，相当于1千亿亿吨煤燃烧放出的能量，其中20亿分之一左右的能量被地球接收。

二、受控热核反应

1、聚变与裂变相比的优点：

（1）轻核聚变产能效率高。

（2）地球上聚变燃料的储量丰富。

（3）轻核聚变更为安全、清洁。

2、实现核聚变的难点：

地球上没有任何容器能够经受如此高的温度

3、解决方案：磁约束和惯性约束

（1）磁约束：环流器

中国环流器一号

带电粒子运动时在匀强磁场中受洛伦兹力作用而不飞散。

中国环流器二号