选修35197核聚变精品PPT课件

聚变的原理是
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要得到如此高温高压，只能由裂变反应提供。氢弹能爆炸就 是由原子弹爆炸的高温引起的，热核反应一旦发生就不再需 要外界给它能力，靠自身的反应热就足以将反应持续下去。
科学家也已研究出了其他一些方法，比如：用多束激光照在 同一个点上，就可以产生出超高温等等。利用聚变反应的另 一大问题就是，没有可以用来盛放聚变反应的物质，地球上 的物质都会在高温下熔化，科学家设想可能可以用磁场来束 缚热核反应。由于聚变反应的辐射污染，比裂变要小得多， 而且聚变反应的原料储量十分巨大，就在海洋中，所以科学 家还在不断探索当中。
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典例分析
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1根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:氘核的质
量：mD＝2.014102u ，氚核的质量：mT＝3.016050u，氦的 质量：mα＝4.002603u，中子的质量：mn=1.008665u
21H3 1H 4 2He01n
m m D m T (m m n )0.0188u84
普通手段无法达到这一苛刻要求。只有当参加聚变反应的原 子核具有足够的动能时，才能克服库伦斥力而彼此靠近从而 使核力大于库伦力，使核力产生作用。提高反应物质的温度， 就可增大原子核动能。因此，聚变反应对温度极其敏感，在 常温下其反应速度极小，只有在1400万到1亿摄氏度的绝对 温度条件下，反应速度才能达到足以实现自持聚变反应。所 以这种将物质加热至特高温所发生的聚变反应又叫作热20核20/1反0/27
磁场约束
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E m 2 c 0 .01 8 9.8 3 5 M 4 1 eV
E1.75M 9 eV
平均每个核子放出的能量在3MeV以上，比裂变反应中平均每个核子放 出的能量大3~4倍。
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聚变的原理是
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在标准的地面温度下，物质的原子核彼此靠近的程度只能达 到原子的电子壳层所允许的程度。因此，原子相互作用中只 是电子壳层相互影响。要使原子核之间发生聚变必须让它们 之间的距离达到10^-15米，核力才能起作用，但由于原子核 都带正电，它们之间存在着强大的库伦斥力，原子核之间距 离大于10^-15米时库伦斥力大于核力；小于10^-15米时核力 大于库伦斥力。
3、轻核聚变更为安全、清洁
（高温不能维持反应就能自动终止，聚变产生的氦是没有 放射性的。废物主要是泄露的氚，高速中子、质子与其他 物质反应生成的放射性物质，比裂变反应堆生成的废物数
量少，容易处理）
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现在的技术还不能控制热核反应。
问题有： １、热核反应的的点火温度很高；
２、如何约束聚变所需的燃料；
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核聚变的利用 氢弹
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氢弹
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氢弹爆炸形成的磨姑云
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受控热核反应——核聚变的利用
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热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性。
1、轻核聚变产能效率高 2、地球上聚变燃料的储量丰富
（每升水中就含有0.03g氘，地球上有138.6亿亿立方米的水， 大约有40万亿吨氘。氚可以利用锂来制取，地球上锂储量有 2000亿吨）
选修3-5
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19.6核聚变
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很高温度
多
自身产生
热核反应 （热核反应）
2
较大
1 0
n
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聚变
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某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，这种核 反应叫做聚变。
21H3 1H 4 2He01n
21H21H23He01n
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比结合能
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聚聚变变后后比结比合结能合增能加增，加， 反应中会释放能量