高中物理 19.7核聚变详解

高中物理| 19.7核聚变详解

核聚变

物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变。把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做聚变。

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轻核的聚变（热核反应）

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。

轻核的聚变:

根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:

发生聚变的条件:

使原子核间的距离达到10的负15次方m.实现的方法有:

1、用加速器加速原子核；

2、把原子核加热到很高的温度；108～109K 聚变反应又叫热核反应

核聚变的利用——氢弹

2可控热核反应——核聚变的利用

可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用聚变产生的核量是

非常吸引人的重大课题，我国的可控核聚变装置“中国环流器1号”已取得不少研究成果。

1.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。

③轻聚变更为安全、清洁。

2.现在的技术还不能控制热核反应。

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；

③反应装置中的气体密度要很低，相当于常温常压下气体密度的几万分之一；

3.实现核聚变的两种方案。

①磁约束（环流器的结构）

②惯性约束（惯性约束）

习题演练

1. (2011年绍兴一中检测)我国最新一代核聚变装置“EAST”在安徽合肥首次放电、显示了EAST装置具有良好的整体性能，使等离子体约束时间达1000 s，温度超过1亿度，标志着我国磁约束核聚变研究进入国际先进水平．合肥也成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的地方．核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富．已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2，He的质量为m3，质子的质量为m4，则下列说法中正确的是()

A．两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是质子

B．两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是中子

C．两个氘核聚变成一个He所释放的核能为(2m1－m3－m4)c2

D．与受控核聚变比较，现行的核反应堆产生的废物具有放射性

2. 重核裂变和轻核聚变是人们获得核能的两个途径，下列说法中正确的是（）

A．裂变过程质量增加，聚变过程质量亏损

B．裂变过程质量亏损，聚变过程质量增加

C．裂变过程和聚变过程都有质量增加

D．裂变过程和聚变过程都有质量亏损