核能核电概述物理ppt
合集下载
人教版九级物理全册核能共张PPT课件
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
U 235
92
01n
15461Ba
92 36
Kr
3 01n
1946-1948年 我国物理学家钱 三强夫妇从实验 中观察到铀核的 3分裂和4分裂现 象。
铀核裂变的时候要放出一些中子，这些 中子又可引起其它的铀235核裂变，就可使 裂变反应不断进行下去，这种反应叫做链 式反应。
1千克的铀全部裂变释放出2000吨的煤完 全燃烧释放的能量。
核能：
当原子核发生聚变或者是裂变时会 出现质量减少，根据爱因斯坦的质能方 程E=mc2，减少的质量会转化为能量， 因此发生聚变和裂变时释放出巨大的能 量。
核反应
裂变：一个重核分裂成两个中等
大小的核。
聚变：两个轻核结合成一个较
大的核。
裂变：
用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核， 典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
叫核的聚变。要发生聚变反应必须让轻 核之间的距离达到10-15米。
常见的聚变形式：
一个氘核和一个氚核结合成一个氦核：
2 1
01n
发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。 大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量。
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
U 235
92
01n
15461Ba
92 36
Kr
3 01n
1946-1948年 我国物理学家钱 三强夫妇从实验 中观察到铀核的 3分裂和4分裂现 象。
铀核裂变的时候要放出一些中子，这些 中子又可引起其它的铀235核裂变，就可使 裂变反应不断进行下去，这种反应叫做链 式反应。
1千克的铀全部裂变释放出2000吨的煤完 全燃烧释放的能量。
核能：
当原子核发生聚变或者是裂变时会 出现质量减少，根据爱因斯坦的质能方 程E=mc2，减少的质量会转化为能量， 因此发生聚变和裂变时释放出巨大的能 量。
核反应
裂变：一个重核分裂成两个中等
大小的核。
聚变：两个轻核结合成一个较
大的核。
裂变：
用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核， 典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
叫核的聚变。要发生聚变反应必须让轻 核之间的距离达到10-15米。
常见的聚变形式：
一个氘核和一个氚核结合成一个氦核：
2 1
01n
发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。 大量氢核聚变可以释放出更多的惊人的能量。
新人教版九年级物理全册 22.2《核能》课件(共17张PPT)
首次用中子轰击比较大 的原子核，使其发生裂 变，变成两个中等大小 的原子核，同时释放出 巨大的能量。
中子 裂变产物
中子 靶原子核
中子 裂变产物 中子
链式反应
科学小资料
核电站(可控核反应)
如图，正在安装的核反应堆。1942 年人类利用核反
应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。当时的核反应堆
2. 以下属于裂变反应的是( C )。 A. 氢弹爆炸 B. 太阳内部发生的核反应 C. 原子弹爆炸 D. 连续发生的强烈化学反应
不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月9日星期六2022/4/92022/4/92022/4/9 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/92022/4/92022/4/94/9/2022 正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/92022/4/9April 9, 2022 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
里内的松树、云杉凋萎，1 000 公顷森林逐渐死亡。30 公里以外的 “安全区” 也不安全，癌症患者、儿童甲 状 腺患者和畸型家畜急剧增加；即使 80 公里外的集体农 庄，20% 的小猪生下来也发现眼睛不正常。上述怪症 都被称为 “切尔诺贝利综合征”。
土地、水源被严重污染，成千上万的人被迫离开家 园。切尔诺贝利成了荒凉的不毛之地。10 年后，放射 性仍在继续威胁着白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯约 800 万 人的生命和健康。专家们说，切尔诺贝利事故的后果将 延续一百年。
抢救人员从泄漏区救出的一只小羊 在医院接受治疗的受辐射的孩子
德国民众卧轨抗议运回核废料 图1
中子 裂变产物
中子 靶原子核
中子 裂变产物 中子
链式反应
科学小资料
核电站(可控核反应)
如图，正在安装的核反应堆。1942 年人类利用核反
应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。当时的核反应堆
2. 以下属于裂变反应的是( C )。 A. 氢弹爆炸 B. 太阳内部发生的核反应 C. 原子弹爆炸 D. 连续发生的强烈化学反应
不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月9日星期六2022/4/92022/4/92022/4/9 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/92022/4/92022/4/94/9/2022 正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/92022/4/9April 9, 2022 书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
里内的松树、云杉凋萎，1 000 公顷森林逐渐死亡。30 公里以外的 “安全区” 也不安全，癌症患者、儿童甲 状 腺患者和畸型家畜急剧增加；即使 80 公里外的集体农 庄，20% 的小猪生下来也发现眼睛不正常。上述怪症 都被称为 “切尔诺贝利综合征”。
土地、水源被严重污染，成千上万的人被迫离开家 园。切尔诺贝利成了荒凉的不毛之地。10 年后，放射 性仍在继续威胁着白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯约 800 万 人的生命和健康。专家们说，切尔诺贝利事故的后果将 延续一百年。
抢救人员从泄漏区救出的一只小羊 在医院接受治疗的受辐射的孩子
德国民众卧轨抗议运回核废料 图1
最新人教版九年级物理：22.2《核能》ppt习题课件(含答案)-精品
请在下面的空格中填上适当的内容:
(1)从能源的分类来看,核能是属于
(2)发电机发电时是让线圈在
之为
现象.
.(选填“一次能源”或“二次能源”)
中旋转而产生
,这种现象在物理学中称
(3)核电站所需的核能是利用原子核 “裂变”或“聚变”)所产生的,该变化是 (选填“可控”或“不可控”).
(选填 的
(4)如果核电站每年需要50 t的核燃料,而同等规模火电站每年需要6×106 t的煤
然铀矿中去寻找放射性的来源.她在放射性的研究中,推断出钋和镭元素
的存在,并测出镭的原子量.
1898年后,卢瑟福等人用垂直于射线方向加磁场的方法对射线的性质
进行了研究,证实α射线是带正电的粒子束(后来证明是氦原子核),β射线
带负电荷,γ射线是电磁波.
放射现象的发现,使人类的认识逐步深入到原子的内部——原子核,
9
[实际应用题]2011年3月,日本福岛第一核电站因冷却系统的故障,导致严重的 核泄漏事故,引起了全世界的关注.
例3 (1)核电站是利用原子核发生 裂变 (选填“裂变”或“聚变”)释放能量来
发电的. (2)下面是核能发电中能量转化的过程,请将其补充完整.
内能
(3)“福岛核泄漏”事件引发了广泛的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ议.请你对发展核电简述自己的观点.
炭,则6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量是
J (煤炭的热值为3×107
J/kg).
(5)核电站的核废料具有
性,对环境会造成相当大的危害,因此要将核废
料深埋到人迹稀少的沙漠地带,同时如何再开发新能源,又注意环境的保护,是人
类面临的一大课题.
13
〔解析〕 (1)核能是一次能源;(2)发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而切割 磁感线运动,从而产生感应电流,这就是电磁感应现象.(3)核电站是利用原子核 裂变发生可控链式反应时释放的大量核能来发电的.(4)6×106 t的煤炭完全燃 烧放出的热量:Q=mq=6×109 kg×3×107 J/kg=1.8×1017 J.(5)核电站的核废 料具有放射性,会对环境造成相当大的危害.
核能(PPT课件(初中科学)15张)
2、核聚变 （轻核聚变） 是使2个质量较小的原子核在超高温的条件 下结合成较大的新核，并释放能量的过程。
热核反应 聚变需要很高的温度，所以也叫 热核反应
热核反应一旦产生，就不再需要外界给它能 量，依靠自身产生的热就使核反应继续下去。
核聚变的例子： 氢弹，它的威力比原子弹大得多 我国第一颗氢弹爆炸时的情景。
能穿透几厘米厚的铅板 和几十厘米厚的混凝土
2、过量的辐射对人体和动物的组织都有破坏作用。
人体受到放射性污染，轻者头晕、疲乏、脱 发、红斑、白血球减少或增多、血小板减少； 而大剂量照射，还会引起白血病及骨、肺、 甲状腺癌变甚至死亡，放射性还能引起基因 突变和染色体畸变。
因此，在使用放射性物质时，必须注意安全， 也要防止放射性物质空气、水、生活用品等 的污染。
3、如果较少的量， 并谨慎地加以控制， 射线也可以为人类 服务。
放射性物质的标志
医疗上利用γ 射线治疗癌症。
浙江省秦山核电站
四、放射线
1、原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性 物质，这些物质的原子核内部会向外辐射出
肉眼看不见的、能量很高的射线。
如α射线、β射线、γ射线。
射线 实质
运行距离
α
带正电的高速运动 的氦原子核流
在空气中只能前进几厘米
β
带负电的高速运动 的电子流
能穿透几厘米厚的铝板
γ
能量很高的电磁波
第7节 核能
一、核 能
原子核产生改变时所产生的能量
1、原子是由什么组成？ 2、原子核是由什么组成？
质子
原子核
中子
核外电子
二、获得核能有两种途径：
1、核裂变 质量较大的原子核在中子轰击下分裂 （重核裂变）成2个新原子核，并释放能量的过程
第四节 核能(共47张PPT)
• 生物体死亡后，新陈代谢停止，由于C14的不断衰 变，体内C14和C12含量的相对比值相应不断减少。
• 通过对生物体出土化石中C14和C12含量的测定，就可
以准确算出生物体死亡（即生存）的年代。
碳-14测年法
• C14的半衰期 5730年
• C14的适合测定的年份范围 五百年以前~三万年以内
• C14的应用实例 我国对楼兰女尸、罗布泊纸 的年代鉴定
大亚湾核电站
人们将Z相同N不同的一些核素称为同位素（Isotope）；
描述核衰变快慢的物理量。
6亿千瓦，核电约占总发电量的23.
美国的 TFTR (Tokamak Fusion Test Reactor)
C14一面生成，一面衰变，使C14在自然界中的含量与C12的含量的相对比值基本保持不变。
通过鉴定确认，只有《织花边的女人》和《微笑的少女》两幅是真迹。
• 民用核电站大都是压水反应堆核电站，其工作 原理是：用铀制成的核燃料在反应堆内进行裂 变并释放出大量热能；高压下的循环冷却水把 热能带出，在蒸汽发生器内生成蒸汽，推动发 电机旋转。
• 中国现有的核电站包括：
–秦山核电站（运营中） –大亚湾核电站（运营中） –岭澳核电站（运营中） –田湾核电站（建设中） –三门核电站（建设中）
– 2050年能源需求: ∽40亿吨标煤 规模极大,结构应合理
– 一座百千瓦核裂变电站，300万吨原煤/年
– 无二氧化碳造成温室效应, 无二氧化硫和氮化物对大气的污染 – 世界核电状况: 根据IAEA截止到1994年的统计，装机容量为3.6亿
千瓦，核电约占总发电量的23.2%,
• 而中国大陆仅1% 左右，核电可大有作为!
规模可与未来实用聚变反应堆相仿，用以解决建设聚变 电站的关键技术问题。
• 通过对生物体出土化石中C14和C12含量的测定，就可
以准确算出生物体死亡（即生存）的年代。
碳-14测年法
• C14的半衰期 5730年
• C14的适合测定的年份范围 五百年以前~三万年以内
• C14的应用实例 我国对楼兰女尸、罗布泊纸 的年代鉴定
大亚湾核电站
人们将Z相同N不同的一些核素称为同位素（Isotope）；
描述核衰变快慢的物理量。
6亿千瓦，核电约占总发电量的23.
美国的 TFTR (Tokamak Fusion Test Reactor)
C14一面生成，一面衰变，使C14在自然界中的含量与C12的含量的相对比值基本保持不变。
通过鉴定确认，只有《织花边的女人》和《微笑的少女》两幅是真迹。
• 民用核电站大都是压水反应堆核电站，其工作 原理是：用铀制成的核燃料在反应堆内进行裂 变并释放出大量热能；高压下的循环冷却水把 热能带出，在蒸汽发生器内生成蒸汽，推动发 电机旋转。
• 中国现有的核电站包括：
–秦山核电站（运营中） –大亚湾核电站（运营中） –岭澳核电站（运营中） –田湾核电站（建设中） –三门核电站（建设中）
– 2050年能源需求: ∽40亿吨标煤 规模极大,结构应合理
– 一座百千瓦核裂变电站，300万吨原煤/年
– 无二氧化碳造成温室效应, 无二氧化硫和氮化物对大气的污染 – 世界核电状况: 根据IAEA截止到1994年的统计，装机容量为3.6亿
千瓦，核电约占总发电量的23.2%,
• 而中国大陆仅1% 左右，核电可大有作为!
规模可与未来实用聚变反应堆相仿，用以解决建设聚变 电站的关键技术问题。
核能PPT课件(人教版)
辐射防护与核安全
1 9 8 6 年4 月2 6 日1 时2 3 分4 4 秒，乌克兰 切尔诺贝利核电站4 号机组核反应堆产生爆炸， 顿时引起一片火海。反应堆内的放射性物质大量 泄漏，乌克兰一半以上的土地遭到了不同程度的 核污染，1 3 万居民被迫迁移他乡，3 0 0 多万人 受到核辐射侵害。成为人类和平利用核能历史上 最惨痛的悲剧。
的持续照射；二是中高剂量率、大剂量水平下的短时 间照射。
对于该种照射的防护可采用距离防护、时间防护 和屏蔽防护三种方法。
——内照射防护 放射性物质进入人体内部会引起内照射，进入人
体的放射性元素会在体内转移、沉积和排出。 其防护方法主要是湿式操作和进行封闭。
辐射防护与核安全
◆核安全
我们应该认识到这样的事实： 核反应堆不是原子弹，它不会爆炸； 由于核能与放射性密不可分，因此它一出现
B：核聚变的应用
几十年来受控核聚变研究受到国际广泛重视， 投入大量人力和资金开展各种实验研究，其目的是要 实现核聚变能的和平利用，建立核聚变堆及聚变能电 站。
当前开展核聚变研究的最重大的国际合作项目， 就是建造国际热核实验堆（ITER）。
1987年春，IAEA总干事邀请了欧共体、日、 美、苏的代表在维也纳开会，讨论加强聚变国际合作 问题。它们达成了共同协议，联合进行ITER概念设计 和辅助研究开发活动。
概述：
核能主要是指裂变能和聚变能。前者是铀、 钚等重元素的核分裂时释放出来的能量; 后者是氘、氚等轻元素的核聚合时释放出来 的能量。
核能应用的反应原理
1．裂变能 裂变能来自某些重核的裂变。例
如铀－235核的分裂方式有许多种，下面的 式子表示的只是其中之一种：
U 235
92
01n15461Ba
核能(物理课件)(22)
石油
储量 年生 产量
天然气
储量 年生 产量
煤
储量 年生 产量
水力 发电 年生 产量
核电 年生 产量
96 2.7 90 1.6 496 2.2 0.5 0.34
世界能源贮量和年生产源资源占全国比重%）
地区 能源合计 煤炭
华北 32.3 43.2
东北 5.8
5.9
华东 9.6 11.4
中南 8.5
6.2
西南 23.7 9.9
西北 20.0 23.0
水力
1.2 2.0 3.6 15.5 67.8 9.9
石油天燃 气 10.0 47.8 18.4 8.0 4.7 11.1
4、崛起的核能
核电与火电发电成本比较
4、崛起的核能
从本世纪50年代以来， 前苏联、美国、法国、 比利时、德国、英国、 日本、加拿大等发达国 家建造了大量核电站 目前核电站的发电量已 占全世界总发电量的 16%.
(3)专设安全设施
典型事例: 大亚湾核电站
3、核燃料的安全循环使用和处理
4、核电站的废料安全处理
5、核电站对环境和人体的影响
5、核电站对环境和人体的影响
人体能够耐受一次0.25希沃特的集中照射而不 致遭到损伤 国家规定:
从事放射性工作的人员每年不超过0.05希沃特， 核设施周围居民每年不超过0.001希沃特，也就是每 年不超过1毫希沃特，核电站对人造成的实际剂量 比上述限量要小得多。 中国核工业集团公司为核电站规定的管理标准，对 周围居民的照射不得超过0.25毫希沃特/年。
切尔诺贝利事故的回顾
2、核电站的安全运行技术
(1)三道屏障 为防止放射性物质
外逸设置了三道屏障： 燃料芯块和密封的
人教版初中物理《核能》PPT下载1
裂变和聚变
裂变
根据原子核链式裂变反应的原理，美国于1945年7 月16日爆炸了世界上第一颗原子弹。
裂变和聚变
裂变
我国于1964年10月16日爆炸了第一颗原子弹。
裂变和聚变
聚变
将两个质量较小的原子核，如氘和氚在超高温 （几千万摄氏度）下结合成新的原子核，会释放出 比是利用原子核裂变时产生的巨大热 量，使水变成蒸汽，推动汽轮机运转，再带动发电机 发电的。
核电站原理
核能的和平利用——核电站
核电站发电过程中的能量转化
核能
内能
机械能
电能
核能的和平利用——核电站
核能利用的前景 思考：利用核能发电有什么优点？
1.干净环保，基本上不排放有害气体，尤其是 不排放温室气体；
•
8．这个镜头写出了人间父爱最动人的 地方， 为了孩 子，做 父亲的 愿意牺 牲自己 的一切 ，愿意 承担一 切的辛 酸痛苦 ，表现 出父爱 的无私 、隐忍 、深厚 ，令人 感动。
放射线
小剂量放射线照射，并谨慎地加以控制，射 线也可以为人类做许多事。 放射性同位素发出的射线可用于医学诊断和治疗
放射线
放射性同位素发出的射线已用于改良农作物品种
放射线
放射性同位素发出的射线已用于食品保鲜
放射线
放射性物质的标志
课外拓展：福岛核电站为什么会爆炸
推荐一本好书《原子在我家》
裂变和聚变
获得核能的途径有：裂变和聚变
裂变炸弹——铀弹
聚变炸弹——氢弹
裂变和聚变
裂变
1939 年，德国科学家哈恩用中子轰击铀 235，使其发 生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时放出巨大的 能量。
1kg 的铀235完全裂变放出的能量相当于 2000t 的煤完全燃烧放出的能量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 核裂变，又称核分裂，是指由重的原子，主要是指铀或
钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式。
• 2.核聚变
• 核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定
条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用， 生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的 一种核反应形式。
• 3.核衰变
• 核衰变（nuclear decay），是原子核自
❖ 2. 核 能
发电
❖ 英文：nuclear electric power generation
•
3.核能的发电原理
• 核能发电的 能量来自核反应堆中可裂变材料（核燃
料）进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-
235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂
为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。反
华氏度时，发现有氦等物质。经进
一步分析鉴定，月球上存在大量的
氦-3。科学家在进行了大量研究后
认为，采用氦-3的聚变来发电，会
更加安全。
•
有关专家认为，氦-3在地球上
特别少，但是月球上很多，光是氦
-3就可以为地球开发1万-5万年用
的核电。地球上的氦-3总量仅有
10-15吨，可谓奇缺。但是，科学
家在分析了从月球上带回来的月壤
2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 3.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用
途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电
厂所使用 的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座 1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航 次的飞机就可以完成运送。 5.核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发 电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其 他发电方法为稳定。
应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变
并放出两三个中子。若这些中子除 去消耗，至少有
一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地
进行，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反
应是核能发电的前提。
4.核能发电的优缺点
优点：
1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到 大气中，因此核能发电不会造成空气污染。
缺点：
1.核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核 燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重 处理，且需面对相当大的政治困扰。
2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放 更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。
3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。 4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。 5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。 6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中
核能
——一种新型能源
目录
1.概述 2.原子核物理基础 3.核反应堆及核燃料 4.核能利用技术 5.核废物处理与核安全 6.核能利用发展现状和趋势
一. 概述
❖ 1.核能的应用历史
❖
核能是人类历史上的一项伟大发明，这离不开早期西方
科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。
19世纪末 英国物理学家汤姆逊发现了电子。
• 20年代后期，开始探讨加速带电粒子的原理。30年代初，
静电、直线和回旋等类型的粒子加速器已具雏形，在高压 倍加器上实现初步核反应。利用加速器可以获得束流更强、 能量更高和种类更多的射线束，大大扩展了核反应的研究， 使加速器逐渐成为研究原子核、应用核技术的必要设备。
• 2.原子核物理基础理论
• 1.核裂变
释放到外界环境，会对生态、及民众造成伤害
核资源利用
• 海洋核资源
• 核能是人类最具希望的未来能
源。目前人们开发核能的途径 有两条：一是重元素的裂变， 如铀的裂变；二是轻元素的聚 变，如氘、氚、锂等。重元素 的裂变技术，己得到实际性的 应用；而轻元素聚变技术，也 正在积极研制之中。可不论是 重元素铀，还是轻元素氘、氚， 在海洋中都有相当巨大的储藏 量。
样品后估算，在上亿年的时间里，
月球保存着大约5亿吨氦-3，如果
供人类作为替代能源使用，足以使
用上千年。
二.原子核物理基础
• 1.原子核物理发展介绍
• 1919年，卢瑟福等人发现用α射线轰击氮核时释放出质子，
首次实现人工核反应。此后用射线引起核反应的方法逐渐 成为研究原子核的主要手段。初期取得的重大成果是1932 年中子的发现和1934年人工放射性核素的制备。原子核是 由中子和质子组成的。中子的发现不仅为核结构的研究提 供必要的前提，还因为它不带电荷，不受核电荷的排斥， 容易进入原子核而引起中子核反应，成为研究原子核的重 要手段。30年代中，人们还从对宇宙线的观测发现正电子 和“介子”(后称μ子)，这些发现是粒子物理学的先河。
1895年 德国物理学家伦琴发现了X射线。
1896年 法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。
1898年 居里夫人发现新的放射性元素钋。
1902年 居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射 性元素镭。
1905年 爱因斯坦提出质能转换公式。
1914年 英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子 核是一个正电荷单元，称为质子。
• 另外，“能源金属”锂是用于
制造氢弹的重要原料。如果人 类一直致力的受控热核聚变的 研究得以解决，从海水中大规 模提取重水一旦实ห้องสมุดไป่ตู้，海洋就 能为人类提供取之不尽、用之 不竭的能源。
• 月球的核应用
•
早在20世纪60年代末和70年代
初，美国阿波罗飞船登月时，6次
带回368.194千克的月球岩石和尘
埃。科学家将月球尘埃加热到3000
发射出某种粒子而变为另一种核的过程。 认识原子核的重要途径之一。
1938年 德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀原子核，发现 了核裂变现象。
1942年12月2日 美国芝加哥大学成功启动了世界上 第一座核反应堆。
1945年8月6日和9日 美国将两颗原子弹先后投在了 日本的广岛和长崎。
1954年 苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵 斯克核电站。
在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理 变化和化学变化。二战时，原子弹诞生了。人类开始将核 能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、 英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应 用前景的研究。
钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式。
• 2.核聚变
• 核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定
条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用， 生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的 一种核反应形式。
• 3.核衰变
• 核衰变（nuclear decay），是原子核自
❖ 2. 核 能
发电
❖ 英文：nuclear electric power generation
•
3.核能的发电原理
• 核能发电的 能量来自核反应堆中可裂变材料（核燃
料）进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-
235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂
为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。反
华氏度时，发现有氦等物质。经进
一步分析鉴定，月球上存在大量的
氦-3。科学家在进行了大量研究后
认为，采用氦-3的聚变来发电，会
更加安全。
•
有关专家认为，氦-3在地球上
特别少，但是月球上很多，光是氦
-3就可以为地球开发1万-5万年用
的核电。地球上的氦-3总量仅有
10-15吨，可谓奇缺。但是，科学
家在分析了从月球上带回来的月壤
2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 3.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用
途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电
厂所使用 的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座 1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航 次的飞机就可以完成运送。 5.核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发 电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其 他发电方法为稳定。
应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变
并放出两三个中子。若这些中子除 去消耗，至少有
一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地
进行，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反
应是核能发电的前提。
4.核能发电的优缺点
优点：
1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到 大气中，因此核能发电不会造成空气污染。
缺点：
1.核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核 燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重 处理，且需面对相当大的政治困扰。
2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放 更多废热到环境裏，故核能电厂的热污染较严重。
3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。 4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。 5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。 6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中
核能
——一种新型能源
目录
1.概述 2.原子核物理基础 3.核反应堆及核燃料 4.核能利用技术 5.核废物处理与核安全 6.核能利用发展现状和趋势
一. 概述
❖ 1.核能的应用历史
❖
核能是人类历史上的一项伟大发明，这离不开早期西方
科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。
19世纪末 英国物理学家汤姆逊发现了电子。
• 20年代后期，开始探讨加速带电粒子的原理。30年代初，
静电、直线和回旋等类型的粒子加速器已具雏形，在高压 倍加器上实现初步核反应。利用加速器可以获得束流更强、 能量更高和种类更多的射线束，大大扩展了核反应的研究， 使加速器逐渐成为研究原子核、应用核技术的必要设备。
• 2.原子核物理基础理论
• 1.核裂变
释放到外界环境，会对生态、及民众造成伤害
核资源利用
• 海洋核资源
• 核能是人类最具希望的未来能
源。目前人们开发核能的途径 有两条：一是重元素的裂变， 如铀的裂变；二是轻元素的聚 变，如氘、氚、锂等。重元素 的裂变技术，己得到实际性的 应用；而轻元素聚变技术，也 正在积极研制之中。可不论是 重元素铀，还是轻元素氘、氚， 在海洋中都有相当巨大的储藏 量。
样品后估算，在上亿年的时间里，
月球保存着大约5亿吨氦-3，如果
供人类作为替代能源使用，足以使
用上千年。
二.原子核物理基础
• 1.原子核物理发展介绍
• 1919年，卢瑟福等人发现用α射线轰击氮核时释放出质子，
首次实现人工核反应。此后用射线引起核反应的方法逐渐 成为研究原子核的主要手段。初期取得的重大成果是1932 年中子的发现和1934年人工放射性核素的制备。原子核是 由中子和质子组成的。中子的发现不仅为核结构的研究提 供必要的前提，还因为它不带电荷，不受核电荷的排斥， 容易进入原子核而引起中子核反应，成为研究原子核的重 要手段。30年代中，人们还从对宇宙线的观测发现正电子 和“介子”(后称μ子)，这些发现是粒子物理学的先河。
1895年 德国物理学家伦琴发现了X射线。
1896年 法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。
1898年 居里夫人发现新的放射性元素钋。
1902年 居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射 性元素镭。
1905年 爱因斯坦提出质能转换公式。
1914年 英国物理学家卢瑟福通过实验，确定氢原子 核是一个正电荷单元，称为质子。
• 另外，“能源金属”锂是用于
制造氢弹的重要原料。如果人 类一直致力的受控热核聚变的 研究得以解决，从海水中大规 模提取重水一旦实ห้องสมุดไป่ตู้，海洋就 能为人类提供取之不尽、用之 不竭的能源。
• 月球的核应用
•
早在20世纪60年代末和70年代
初，美国阿波罗飞船登月时，6次
带回368.194千克的月球岩石和尘
埃。科学家将月球尘埃加热到3000
发射出某种粒子而变为另一种核的过程。 认识原子核的重要途径之一。
1938年 德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀原子核，发现 了核裂变现象。
1942年12月2日 美国芝加哥大学成功启动了世界上 第一座核反应堆。
1945年8月6日和9日 美国将两颗原子弹先后投在了 日本的广岛和长崎。
1954年 苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵 斯克核电站。
在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理 变化和化学变化。二战时，原子弹诞生了。人类开始将核 能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、 英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应 用前景的研究。