第6章核能的释放
原子核物理知识点归纳

原子核物理重点知识点第一章 原子核的基本性质1、对核素、同位素、同位素丰度、同量异位素、同质异能素、镜像核等概念的理解。
(P2)核素:核内具有一定质子数和中子数以及特定能态的一种原子核或原子。
(P2)同位素:具有相同质子数、不同质量数的核素所对应的原子。
(P2)同位素丰度:某元素中各同位素天然含量的原子数百分比。
(P83)同质异能素:原子核的激发态寿命相当短暂,但一些激发态寿命较长,一般把寿命长于0.1s 激发态的核素称为同质异能素。
(P75)镜像核:质量数、核自旋、宇称均相等,而质子数和中子数互为相反的两个核。
2、影响原子核稳定性的因素有哪些。
(P3~5)核内质子数和中子数之间的比例;质子数和中子数的奇偶性。
3、关于原子核半径的计算及单核子体积。
(P6)R =r 0A 1/3 fm r 0=1.20 fm 电荷半径:R =(1.20±0.30)A 1/3 fm 核力半径:R =(1.40±0.10)A 1/3 fm 通常 核力半径>电荷半径单核子体积:A r R V 3033434ππ==4、核力的特点。
(P14)1.核力是短程强相互作用力;2.核力与核子电荷数无关;3.核力具有饱和性;4.核力在极短程内具有排斥芯;5.核力还与自旋有关。
5、关于原子核结合能、比结合能物理意义的理解。
(P8)结合能:),()1,0()()1,1(),(),(2A Z Z Z A Z c A Z m A ZB ∆-∆-+∆=∆= 表明核子结合成原子核时会释放的能量。
比结合能(平均结合能):A A Z B A Z /),(),(=ε原子核拆散成自由核子时外界对每个核子所做的最小平均功,或者核子结合成原子核时平均每一个核子所释放的能量。
6、关于库仑势垒的理解和计算。
(P17)1.r>R ,核力为0,仅库仑斥力,入射粒子对于靶核势能V (r ),r →∞,V (r ) →0,粒子靠近靶核,r →R ,V (r )上升,靠近靶核边缘V (r )max ,势能曲线呈双曲线形,在靶核外围隆起,称为库仑势垒。
通过实验了解核能的产生和核能的利用

● 06
第6章 核能的社会影响
核能的应用对能 源安全的重要性
核能作为一种可再生 能源,在人类能源安 全中扮演着重要的角 色。其应用有助于减 少对化石能源的依赖, 确保能源供应的稳定 性。通过持续发展核 能技术,可以有效应 对能源安全挑战。
核能与国家安全
重要作用
核能对国家安全 和国防建设具有
重要作用
发展核能是应对 气候变化的重要
措施之一
核能与可持续发展
清洁能源
核能作为清洁能源,对可 持续发展具有积极意义
重要课题
把握好核能的利与弊 实现能源转型和可持续发 展是当今世界的重要课题
91%
核能的未来展望
01 重要能源形式 02 未来发展意义
03
总结
核能是一种重要的能源形式,对于人类的未来发 展具有重要意义。积极探索核能的发展道路,实 现能源的可持续发展和环境的保护是人类共同的 责任。
核能的历史
20世纪初的 研究
核能的研究始于 20世纪初,随着 科技的发展逐渐
进入实用阶段
91%
原子弹的诞 生
第一颗原子弹的 爆炸标志着核能
时代的开启
核能的分类
核裂变
将重核裂变为轻 核释放能量
91%
核聚变
将轻核聚变为重 核释放能量
核能的应用
01 核电站
提供清洁的电能
02 核武器
具有极大的破坏力
03 核医学
用于诊断和治疗疾病
核能的应用与问题
核能的应用使得人类能够更好地利用能源,也带 来了一定的安全和环境问题。随着技术的发展, 人们正在不断探索更安全和清洁的核能利用方式。
● 02
第2章 核裂变反应的原理
核裂变的定义
第6章 能源与可持续发展

A.以煤等燃料作为主要生活燃料
B.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源
C.鼓励私人购买和使用汽车代替公交车
D.限制使用电动车
4.CO2气体有个“怪脾气”,它几乎不吸收太阳的短波辐射.大气中CO2浓度增加,能使地表温度因受太阳辐射而上升;另外,它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用,阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放,使整个地球就像一个大温室一样.因此,大气中二氧化碳气体浓度的急剧增加已导致气温的逐步上升,使全球气候变暖.
A.能量耗散使能的总量减少,违背了能量守恒定律
B.能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用
C.各种形式的能量向内能的转化,是能够自动全额发生的
D.能量耗散导致能量品质的降低
(时间:60分钟)
题组一 能源与环境
1.关于能源,下列说法中正确的是()
A.大量消耗常规能源对环境的最突出影响是“温室效应”和酸雨
针对训练1下列关于能源的说法中正确的是()
①能源是取之不尽、用之不竭的②能源是有限的,特别是常规能源,如煤、石油、天然气等③大量消耗常规能源会使环境恶化,故提倡开发利用新能源④核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤碳大
A.①②B.②③C.③④D.①④
二、新能源泉的开发和利用
1.太阳能:太阳向外辐射能量时是以太阳为球心的球状辐射.
B.能量耗散现象是指能量在周围环境中消失了
C.能源危机是指非再生矿物能源资源枯竭可能带来的危机
D.太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物质能等存在于自然界中的能源被称作“新能源”
2.下列供热方式最有利于环境保护的是()
A.用煤做燃料供热
B.用石油做燃料供热
C.用天然气或煤气做燃料供热
第六章3节核 能

目前,一种引人注目的方法是将核废料 中的放射性物质分离后,通过核反应将其转 化为危害很小的短寿命放射性核素或稳定核 素,通过这些“后处理”就降低了废料安全 储存的技术难度。 此外,用人造岩石对放射性废液进行固 化处理的方法也引起人们的重视。 至今,人们尚未找到一种绝对安全永久 的处理放射性核废料的办法,核能利用的风 险并未完全消除。
1
2
(氕、氘、氚)
按核素的稳定性,可以分为稳定核素和不 稳定核素两类: (1)稳定核素:指质子数和中子数保持不变 1 18 的核素。如:H、2 H、16 O、 O、206 P b
(2)不稳定核素:指能够放射出射线的核素。 如:238 U 235 U 226 Ra 60 Co 137 Cs
4
稳定的核内,中子数和质子数之间有一定 的比例。对于原子序数较小的(元素原子序数小
2
具有确定质子数和中子数的原子核所对应
的原子成为核素。常用的化学符号为 A X
z
核的质量数 核内质子数(原子序数)
A z
X
元素符号
14 例如: 7
N、 O
18 8
也可简写成:
14
N
18
O
3
或:氮-14、氧-18
同位素:具有相同原子序数但质量数(中子
数)不同的核素统称为同位素。
3 例如: 氢有三种同位素 H、 H、 H
6.3 核 能
6.3.1 原子核的一些基本概念 6.3.2 核裂变反应和核裂变能的利用 6.3.3 核聚变反应和核聚变能的利用
1
6.3.1 原子核的一些基本概念
原子核是一定数目的质子p和中子n的紧密 结合体。 核内质子和中子的总数等于其质量数A。 质子数等于它的原子序数Z,则核内中子数等 于A-Z。 组成核的质子和中子统称为核子。
核物理及其应用——研究核物理的基础知识及其在科学与技术中的应用

未来展望
科学研究
开拓新领域
社会福祉
改善生活质量
国家安全
强化国防能力
91%
技术创新
推动产业发展
未来展望
未来的核技术应用将更加广泛,为推动科技进步 和社会发展做出更大贡献。核物理及其应用领域 将不断创新,为人类社会带来更多福祉。
应用领域
核能发电 医学影像
91%
核反应应用
核能发电
清洁能源的重要 来源
核武器
核裂变和核聚变 的应用
91%
医学影像
放射性同位素在 医学诊断中的应
用
● 02
第2章 核力与核反应
核力介绍
强相互作用 力
核力是维持原子 核内部结构的强 相互作用力,作
用距离极短。
91%
质子和中子 结合
核力负责维持质 子和中子在原子
核中的结合。
核裂变
核裂变是指重核(如 铀)被中子轰击后分 裂成两个或更多较轻 的核。这一过程释放 大量中子和能量,可 用于核武器和核能发 电。
核聚变
01 轻核融合
核聚变是指轻核(如氘、氚)融合成更重的 核的过程。
02 能量释放
核聚变释放出大量能量,是太阳等恒星的主 要能量来源。
03
中微子
中微子是一种几乎没有质量和几乎不带电荷的粒 子。在核反应中,中微子起着重要作用,对太阳 核反应中起到调节作用。
核反应总结
核裂变
释放大量中子和能量 应用于核武器和核能发电
核聚变
释放大量能量 太阳等恒星的主要能量来 源
了解核能的利用和核电站的工作原理

感谢观看
THANKS
● 05
第5章 核电站的发展与前景
核的分布和容量不断增 加,但也面临着发展 挑战。随着技术的不 断进步,不同国家的 核电站建设不断推进, 为全球能源结构带来 新的变化。
核能与可再生能源的比较
资源消耗
核能:需要稀有 的铀资源;可再 生能源:利用各
种可再生资源
核能的利用
核能的利用是指通过 核裂变或核聚变过程 来产生能量。核电站 是利用核能的典型方 式,通过控制核反应 堆中的裂变反应来产 生电能。
● 03
第3章 核电站的工作原理
核电站的主要组 成
核电站的主要组成包 括核反应堆、冷却系 统、蒸汽发生器、发 电机等。这些部分共 同协作,实现核能的 利用并提供电能。
人类健康
潜在的辐射风险
核电站的事故及应急处理
切尔诺贝利核事故
事故原因分析 应急处置措施 后续影响评估
福岛核事故
事故背景介绍 事故处理过程 国际合作与支援
核废料的管理要点
01 监测和追踪
确保核废料处置安全
02 技术更新
提升废料处理效率
03 公众参与
透明化决策过程
核废料处理的未来趋势
随着技术的不断进步和对环境保护的重视,核废 料处理将朝着更安全、高效、可持续的方向发展。 未来的发展应注重应对长期影响、加强国际合作, 共同应对核废料管理挑战。
核能的利用
01 核裂变
利用重核裂变释放能量
02 核聚变
将轻核聚变产生高能释放
03 发电
应用于发电行业,提供清洁能源
核电站的概念
发电原理
利用核能转换为 电能
环境影响
对周围环境影响 的考量
运行管理
第6章 化学热力学

环境:在体系外,而与体系有关的其余部分
叫做环境(surroundings)。
按照体系与环境之间进行物质和能量交换的不同情况,可 以把体系分为三类:
① 敞开体系(open system):体系与环境之间既有能量交 换,又有物质交换。 ② 封闭体系(closed system):体系与环境之间可有能量 交换,但无物质交换。 ③ 孤立体系(isolated system):体系与环境之间既无物 质交换,也无能量交换。
解:U = H – ng RT = -241.8 –[(1 –1.5)×8.31 ×10-3 ×373] = -241.8 – (-1.50) = -240 (kJ/mol)
可以看出, ng RT项相对于H 项数值小得多, 一般来说可以用H 来近似估算U,即Qp Qv
例题:
450g水蒸气在101.3 kPa 和100℃时凝结成水,已知水 的蒸发热2.26kJ/g,试求此过程的W、Q、 H、 U 。 解:450g水蒸气的物质的量为450/18.0=25.0mol 根据公式W= PV = nRT
反应进度必须对应具体的反应方程式
2. 等容反应热、等压反应热与焓变
等容反应热 对于封闭系统,在等容过程中, V = 0,W = 0
这个过程放出的热量为QV , 根据热力学第一定律:
QV = ΔU
QV:等容反应热
测量等容反应热的装置
燃烧弹
等压反应热与焓
对于等压只做体积功的化学反应,
W = PΔV
等容过程。
(4)循环过程:如果系统由某一状态出发,经过一 系列变化又回到原来的状态,这种过程就称为循环过程。
6.2 热力学第一定律
1 2 3
内能
热和功
热力学第一定律
高中化学人教版(2019)必修第二册课件:第6章 第1节 第1课时 化学反应与热能

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第六章 化学反应与能量
人教化学必修第二册
2.化学反应与电能 (1)能举例说明化学能转化为电能的实例及其应用。 (2)掌握化学电池的工作原理及构成条件。 (3)了解研制新型电池的重要性及常用的化学电源。 (4)理解燃料电池的工作原理。
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第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度 1.化学反应的速率 (1)掌握化学反应速率的含义及表示方法。 (2)了解影响化学反应速率的因素。 (3)初步了解控制化学反应速率的方法。 2.化学反应的限度 (1)认识可逆反应及其特征。 (2)了解并会判断化学平衡状态。 3.化学反应条件的控制 初步了解化学反应条件的控制。
第六章 化学反应与能量
人教化学必修第二册
新课情景呈现
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第六章 化学反应与能量
人教化学必修第二册
700多年前,著名的意大利旅行家马可·波罗到过中国,看见中国人 烧煤炼铁,这是他生平第一次看到煤做燃料,马可·波罗在他的游记里记 载了这件新鲜事。书中写到,中国有一种黑色石头,能燃烧,着起火来 像木柴一样,而且终夜不灭。现代科学可以这样解释,煤中含有大量的 碳,燃烧时放出热能。你一定想知道,这种能量从何而来?它与化学物 质和化学反应有什么关系?请随我一起走进教材学习化学反应与热能。
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第六章 化学反应与能量
人教化学必修第二册
2.化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题
(1)其短期内不可再生,储量有限;
(2)煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物 的主要来源。
3.在燃料利用过程中,节能的主要环节
(1)燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积
解析:反应物的总能量大于生成物的总能量的反应属放热反应,则
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课堂反馈
放射性元素放出的射线主要有三种,分 β射线 和 γ射线 , 别是 α射线 、 它们带电情况分别是 、_____ 和 , 所以当它们通过电场时将分成三束,其 中偏向正极板和负极板的分别是 _____ 和 。这三种射线有不同的贯穿物 质的本领,其中最强和最弱的分别是 __ 和 。
课堂反馈
一束在磁场和电场中都不改变方向的射 线是( ) A.α射线 B.β射线 C.γ射线 D.α、β两种射线
1896年,法国科学家贝可 勒尔发现了铀的放射性现象。 能发出不可见的射线 穿透黑纸使底片感光 贝可勒尔
贝克勒尔得到的第一张铀辐射照片
1898年,波兰籍的法国科 学家居里夫人发现了比铀强400倍的放射性 元素钋,比铀强200万倍的放射性元素镭, 1903年获诺贝尔奖。
应用
1、利用射线的贯穿本领或电离作用: 、利用射线的贯穿本领或电离作用:
其内部是否有砂眼或裂纹; 其内部是否有砂眼或裂纹; 培育优育品种:利用射线可以使生物体内的 利用射线可以使生物体内的DNA发 发 生突变而使种子发生变异。 生突变而使种子发生变异。 医学“放疗”:利用射线对癌细胞的杀伤作用。 医学“放疗” 利用射线对癌细胞的杀伤作用。
γ射线探伤:利用 射线对金属工件进行透视,检验 射线探伤 利用γ射线对金属工件进行透视 射线对金属工件进行透视,
消除静电:利用 射线很强的电离作用,可以消除 利用α射线很强的电离作用 射线很强的电离作用,
机器在运行中因摩擦而产生的有害静电 • 用含有放射性的肥料研究农作物对肥料的吸收ຫໍສະໝຸດ 用 • 检查地下输油管道破损漏油的位置
2、作为“示踪原子”: 、作为“示踪原子”
3、考古中的应用(碳—14) 、考古中的应用( )
四、放射线的危害
过量γ射照射人体,会杀伤正常细胞, 过量 射照射人体,会杀伤正常细胞,产生白 射照射人体 血病导致死亡; 血病导致死亡;会使孕妇产生畸形怪胎 半衰期很长的放射性元素, 半衰期很长的放射性元素,有的长达几万甚 至上亿年,若受到这些元素的放射性污染, 至上亿年,若受到这些元素的放射性污染, 将对环境产生长期影响。 将对环境产生长期影响。 例如: 例如:1945年美国向日本长崎和广岛投放的原 年美国向日本长崎和广岛投放的原 子弹; 子弹; 1987年前苏联切尔诺贝利核泄漏事故。 年前苏联切尔诺贝利核泄漏事故。 年前苏联切尔诺贝利核泄漏事故
六、放射线的防护
生活中首先要对可能有放射性的物 要有防范意识, 质,要有防范意识,其次要尽可能 远离放射源。 远离放射源。 从事与放射性有关的工作,一定要 从事与放射性有关的工作, 遵守操作规程, 遵守操作规程,做好防护措施 放射源要放在专门的很厚的铅盒内, 放射源要放在专门的很厚的铅盒内, 严格保管。 严格保管。
2007年11月19日都市快报:杭州目前共有在 年 月 日都市快报 日都市快报: 册放射源应用单位186家,放射源 册放射源应用单位 家 放射源892枚 ; 枚 2004年 18日 2004年8月18日,慈溪公布共有放射源使用单 23个放射源 在使用源19 个放射源, 19个 位7家,共23个放射源,在使用源19个,闲置 源4 个;
一、放射性的发现
1895年 伦琴发现X 1895年 伦琴发现X 射线 1896年 1896年 贝克勒尔发现物质的放射性 1898年 1898年 居里夫妇发现发现镭和钋
__________________ __________________ +++++++++++ +++++++++++
γ 电磁波
β 电子
___________ ___________ ________________ ________________
α 氦核
铅 盒
α,β,γ射线 α,β,γ射线穿透力 射线穿透力
三、放射线的应用
放射性同位素与射线装置自发 现以来, 就广泛用于工业 、 农业 、 现以来 , 就广泛用于工业、 农业、 医学、 国防、 医学 、 国防 、 资源和科研等各个 领域。 领域。