《核裂变与核聚变》PPT课件
重核裂变
重核俘获一个中子后分裂为几个中等 质量的核的反应过程. 在裂变的同时 要放出几个中子和大量的核能。
二.重核裂变 -----以铀核的裂变为例
（1）一种典型的铀核裂变
2 9U 3 2 + 5 0 1 n → 1 5B 4 6+ 1 3 9 a K 6 2+ _ 3r01 n _ 2 _.6 0 M _0
2、 热核反应的优点： （1）热核反应释放的能量比裂变大得多。 （2）反应后的废物较易处理。 （3）原料易得。
例1、已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u
3 He 核的质量为3.0150u。求：
2
（1）写出两个氘核聚变成
3 He
2
的核反应方程式
（2）计算上述核反应中释放的核能。
【分析】算出核反应中的质量亏损，利用爱因斯坦质能方 程即可求出反应释放的核能。
求：（1）该核反应释放的能量 （2）平均每个核子释放的能量
பைடு நூலகம்
.
7
1kg铀全部裂变，它放出的能量超过2000t优 质煤完全燃烧时释放的能量．
.
8
（2）链式反应： 铀核裂变时放出几个中子，再引起其
他铀核裂变而使裂变反应不断进行下去称 为链式反应。
由裂变重核裂变产生的中子使反应一代 接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式 反应．
例如：氢弹是利用核聚变原理制造的大规模杀伤 性武器
为了获取高热，常常使用重核裂变作为“引 子”。所以，原子弹可以作为氢弹的“雷管”。
氢弹
世界第一颗氢弹——麦克 我国第一颗氢弹爆炸生成的蘑菇云
“麦克”爆炸 成功
四、热核反应
1.学生阅读解决—— (1)什么是热核反应 (2)太阳的能源来自热核反应 (3)什么是可控热核反应 (4)氘核,氚核的来源
裂变产物不是唯一确定的，有时还会发生 三分裂和四分裂。我国物理学家钱三强、何泽 慧夫妇1946年在巴黎首次发现了铀的三分裂和 四分裂。但是，铀的的三分裂和四分裂概率是 相当小的.
请计算铀裂变时10释n放的15461能B量a
92 36
Kr
m u39 .301 3 1 9 0 2k 7 g m n1.674 1 9 0 27 kg m Ba 23 .04012 0 6k 7 gm kr15 .620 4 1 7 0 2k 7 g
1 7 . 6 = 3.52MeV却是铀裂变（
23
201 2 3 5 1 = 0.852MeV）的约4倍。
条件、应用
➢使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分 接近，达到10-15m的距离。
➢为了克服巨大的库仑力，需要使原子核有 极大的动能。
➢一般的办法是把它们加热到很高的温度。 通常需要几百万度以上的高温。
荷质量之间存在着密切的联系. 4、质量亏损：组成核的核子总质量和
原子核的质量之差Δm
5、质能方程： E＝m c2 ΔE＝ Δm c2
一.利用核能的途径
要质量有亏损，是利用核能的先决条件。 核反应前物质的核子数和反应后的核子数 有什么关系？ 相等
要实现“反应后的质量＜反应前的质量”， 如果我们引进“核子平均质量”，则核反应前 核子平均质量和反应后的核子平均质量有什么 关系？ 较大
核反应的快慢。
原子弹：不可控的核反应
原子弹爆炸时的蘑菇云 “小男孩”（前）和“胖子”
三、轻核聚变
某些轻核结合成质量较大的核的核反应过 程，同时放出大量的核能。
例： 1 3H1 2H 4 2H1 e 0n1.6 7Me
1、轻核聚变的条件：
几百万 度高温
核子要距 离十分近
加热 高温
热核反应
计算表明，这个核反应释放的能量是17.6MeV 。 这个量值虽然比一个铀核裂变产生的能量 （201MeV）少，但平均每个核子产生的能量
核裂变和核聚变
复习: 1、完成下列的核反应方程式：
9 22 3 U 51 0n 1 53 6B 8 a9 35 6 K r(3
1 0
n
)
12H12H 10n(
3 2
He
)
8282R 6 a82622Rn(
4 2
He
)
164C01
e(
14 7
N
)
2、核反应遵循的基本规律：
质量数和电荷数都守恒
3、核反应的能量来源分析： 爱因斯坦的相对论指出,物体的能量
使裂变物质能够发生链式反应的最小体 积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界 质量。
发生链式反应的条件：
铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大 于临界体积。
.
10
(3)重核裂变的应用
核心设施：核反应堆 浓缩铀制成的铀棒 核电站 减速剂：石 小墨 中、 子重 的水 速或 度普通水，用于减
控制棒：镉，用于 吸收中子，控制
解答： （1）
1 2H1 2H 2 3H0 e 1n
（2）由题给条件可求得质量亏损为：
Δm=2.0136×2－(3.0150+1.0087)=0.0035u
∴释放的核能为
ΔE=Δmc2=931.5×0.0035=3.26MeV
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核裂变与核聚变PPT课件
裂变碎片是得到放射性同位素的重要来源。
第23页/共48页
(3) 裂变中子
裂变中子可分为瞬发中子和缓发中子。 瞬发中子的能量是连续的，服从麦克斯 韦分布。可以求出其平均能量。
对 252Cf 为 E 2.179 0.025MeV 对 n235U 为 E 1.979 0.029MeV
缓发中子产生于裂变产物的某些β衰变链中。 其数量占全部中子的1％。 可控核裂变的实现取决于缓发中子的控制。
dn(t ) dt
n(t )(keff
1) /
n(t) n(0)e(keff 1)t /
定义反应堆周期
T： T /(k 第31页/共48页
e
ff
1)
一代时间 决定于中子发射时间 1和中子慢化时间 2。
1 2
通常在石墨慢化剂中，
2 0.001s
如果仅考虑瞬发中子，
1 1015 s
据此我们也就可以分可以分热中子核裂变和阈能核裂变两种情况讨论。
第11页/共48页
(b) 热中子核裂变
U 以 为23例5 ，可表示为：
Bn(Z, A 1) Eb
n 235U 236U * X Y
由于热中子的能量
Tn 0.0253eV 0
U 所以， 的激23发6能：*
E * Bn Z , A 1
第5页/共48页
所以实验发现，很重的核才发生自发裂变。
稳定核： 球形核势能Vsp<椭球形势能Vel；
而当： 球形核势能Vsp>椭球形势能Vel时， 球形核椭球形核裂变
原子核的稳定条件： Vel Vsp>0
第6页/共48页
(d) 裂变份额
重核大多数具有 放射性，自发裂变与
衰变是相互竞争的过程，它们是重核蜕
第23页/共48页
(3) 裂变中子
裂变中子可分为瞬发中子和缓发中子。 瞬发中子的能量是连续的，服从麦克斯 韦分布。可以求出其平均能量。
对 252Cf 为 E 2.179 0.025MeV 对 n235U 为 E 1.979 0.029MeV
缓发中子产生于裂变产物的某些β衰变链中。 其数量占全部中子的1％。 可控核裂变的实现取决于缓发中子的控制。
dn(t ) dt
n(t )(keff
1) /
n(t) n(0)e(keff 1)t /
定义反应堆周期
T： T /(k 第31页/共48页
e
ff
1)
一代时间 决定于中子发射时间 1和中子慢化时间 2。
1 2
通常在石墨慢化剂中，
2 0.001s
如果仅考虑瞬发中子，
1 1015 s
据此我们也就可以分可以分热中子核裂变和阈能核裂变两种情况讨论。
第11页/共48页
(b) 热中子核裂变
U 以 为23例5 ，可表示为：
Bn(Z, A 1) Eb
n 235U 236U * X Y
由于热中子的能量
Tn 0.0253eV 0
U 所以， 的激23发6能：*
E * Bn Z , A 1
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所以实验发现，很重的核才发生自发裂变。
稳定核： 球形核势能Vsp<椭球形势能Vel；
而当： 球形核势能Vsp>椭球形势能Vel时， 球形核椭球形核裂变
原子核的稳定条件： Vel Vsp>0
第6页/共48页
(d) 裂变份额
重核大多数具有 放射性，自发裂变与
衰变是相互竞争的过程，它们是重核蜕
《核裂变与核聚变》课件
核裂变与核聚变
目 录
• 核裂变简介 • 核聚变简介 • 核裂变与核聚变的比较 • 核裂变与核聚变的前景展望
01
核裂变简介
核裂变的定义
核裂变是指一个重的原子核分裂成两 个或多个较小的原子核，同时释放出 巨大能量的过程。
裂变过程中，质量较轻的原子核在吸 收一个中子后，会发生不稳定状态， 进而分裂成两个或多个较小的原子核 ，同时释放出能量。
02
目前，实现可控核聚变的技术挑战仍然很大，但实验室研究和
部分实验性装置已经取得了一些令人鼓舞的成果。
核聚变在理论上可以为人类提供几乎无限的清洁能源，因此对
03
于解决全球能源危机和环境问题具有重要意义。
03
核裂变与核聚变的比较
核裂变与核聚变的比较
• 核裂变和核聚变是两种不同的核 反应过程，它们在反应过程、能 源产出和环境影响等方面存在显 著差异。
核裂变的原理
01
根据爱因斯坦的质能方程E=mc² ，当原子核分裂时，由于质量的 亏损，会释放出巨大的能量。
02
核裂变过程中，中子吸收后成为 不稳定的重核，重核分裂时释放 出中子和其他轻核，同时释放出 能量。
核裂变的应用
核裂变是核能发电的主要来源之一， 利用铀或钚等重元素进行核裂变反应 释放出能量，推动涡轮机转动产生电 能。
核聚变的原理
核聚变反应需要极高的温度（达到数千万度）和压力（数十 亿大气压）才能使原子核克服它们之间的库仑斥力，实现聚 合。
在这种条件下，原子核之间的聚变速度会非常快，释放出大 量的能量。这个能量可以01
核聚变作为能源的潜力巨大，被认为是未来能源发展的重要方 向之一。
发展前景。随着技术的不断进步和人类对能源需求的不断增加，核能将
目 录
• 核裂变简介 • 核聚变简介 • 核裂变与核聚变的比较 • 核裂变与核聚变的前景展望
01
核裂变简介
核裂变的定义
核裂变是指一个重的原子核分裂成两 个或多个较小的原子核，同时释放出 巨大能量的过程。
裂变过程中，质量较轻的原子核在吸 收一个中子后，会发生不稳定状态， 进而分裂成两个或多个较小的原子核 ，同时释放出能量。
02
目前，实现可控核聚变的技术挑战仍然很大，但实验室研究和
部分实验性装置已经取得了一些令人鼓舞的成果。
核聚变在理论上可以为人类提供几乎无限的清洁能源，因此对
03
于解决全球能源危机和环境问题具有重要意义。
03
核裂变与核聚变的比较
核裂变与核聚变的比较
• 核裂变和核聚变是两种不同的核 反应过程，它们在反应过程、能 源产出和环境影响等方面存在显 著差异。
核裂变的原理
01
根据爱因斯坦的质能方程E=mc² ，当原子核分裂时，由于质量的 亏损，会释放出巨大的能量。
02
核裂变过程中，中子吸收后成为 不稳定的重核，重核分裂时释放 出中子和其他轻核，同时释放出 能量。
核裂变的应用
核裂变是核能发电的主要来源之一， 利用铀或钚等重元素进行核裂变反应 释放出能量，推动涡轮机转动产生电 能。
核聚变的原理
核聚变反应需要极高的温度（达到数千万度）和压力（数十 亿大气压）才能使原子核克服它们之间的库仑斥力，实现聚 合。
在这种条件下，原子核之间的聚变速度会非常快，释放出大 量的能量。这个能量可以01
核聚变作为能源的潜力巨大，被认为是未来能源发展的重要方 向之一。
发展前景。随着技术的不断进步和人类对能源需求的不断增加，核能将
物理人教版(2019)选择性必修第三册5.4核裂变与核聚变(共18张ppt)
解析： 核反应方程满足质量数和电荷数守恒，故A正确； 该反应为聚变反应，故B错误； 聚变反应中亏损的质量转化为能量，以光子的形式放出，故光子能量为
核电站工作流程
核电站工作流程
第一回路中的水被泵压入反应堆， 通过堆芯时核心反应放出的热使水的 内能增加，水温升高。第一回路的水 进入交换器，把热量传给第二回路的 水，然后又被泵压回反应堆。
在热交换器内，第二回路中的水 被回热生成高温高压蒸汽，驱动汽轮 机运转。
核电站优缺点： （1）优点：①污染小；②可采储量大；③比较经济。 （2）缺点：①一旦核泄漏会造成严重的核污染；
②核废料处理困难。
核污染的处理： 在反应堆外面修建很厚的水泥层，用来屏障裂变反应放出的各种射线，
核废料具有很强的放射性。需要装入特制的容器深埋地下。
三、核聚变
1. 核聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作核聚变。
2. 核聚变条件：使原子核间的距离达到10-15m 3. 实现的方法：把原子核加热到温度达到几百万开尔文 4. 核聚变应用： 氢弹 5. 天然核聚变： 太阳的核燃烧
解析： 与核裂变相比轻核聚变更为安全、清洁，A正确； 自然界中最容易发现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变，不是任
意两个原子核都能发生核聚变，B错误；
两个轻核发生聚变结合成质量较大的核时，放出巨大的能量，根据E＝ mc2可知，聚变反应中存在质量亏损，则总质量较聚变前减少，C错误；
两个轻核结合成质量较大的核的过程中要释放能量，核子的平均质量 减少，核子的比结合能增加，D正确。
一、核裂变
1938年底，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在用中子轰击铀核的 过程中发现，生成物中有原子序数为56的元素钡。
奥地利物理学家迈特纳和弗里施对此做出了解释，铀核在被中子轰击后分裂 成两块质量差不多的碎块。弗里施借用细胞分裂的生物学名词，把这类核反应定 名为核裂变。
核裂变核聚变PPT课件
第7页/共43页
3、链式反应
（1）定义：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代 接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应．
第8页/共43页
链式反应模拟演示2
第9页/共43页
（2）发生链式反应的条件： 铀块的质量大于临界质量，或者铀块的
体积大于临界体积。
足以维持链反应正常进行的裂变材料质量叫临界 质量(critical mass)。 铀-235 的临界质量约为 1 kg， 质量超过1 kg 则发生爆炸。
（2）由题给条件可求得质量亏损为：
Δm=2.0136×2－(3.0150+1.0087)=0.0035u ∴释放的核能为 ΔE=Δmc2=931.5×0.0035=3.26MeV
第40页/共43页
、 例2
静止在匀强磁场中的
6 3
Li
原子核，俘获一个
速度为7.7×104 m/s 的中子而发生核反应放出α粒子后
第36页/共43页
托卡马克装置
第37页/共43页
惯性约束
由于聚变反应的时间非常短，聚变物质因自身的惯 性还来不及扩散就完成了核反应。在惯性约束下，可 以用激光从各个方向照射参加反应的物质，使它们 “挤”在一起发生反应。
第38页/共43页
我国 可控热核 反应实验 装置“中 国环流一 号”具有 国际先进 水平。
ΔE = Δmc2 = 0.01884 ×931.5MeV
= 17.59MeV
第28页/共43页
计算表明，这个核反应释放的能量是 17.6MeV 。这个量值虽然比一个铀核裂变 产生的能量（201MeV）少，但平均每个核
子产生的能量 17.6 = 3.52MeV 2+3
是铀裂变（ 201 = 0.852MeV）的约4倍。 235 + 1
3、链式反应
（1）定义：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代 接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应．
第8页/共43页
链式反应模拟演示2
第9页/共43页
（2）发生链式反应的条件： 铀块的质量大于临界质量，或者铀块的
体积大于临界体积。
足以维持链反应正常进行的裂变材料质量叫临界 质量(critical mass)。 铀-235 的临界质量约为 1 kg， 质量超过1 kg 则发生爆炸。
（2）由题给条件可求得质量亏损为：
Δm=2.0136×2－(3.0150+1.0087)=0.0035u ∴释放的核能为 ΔE=Δmc2=931.5×0.0035=3.26MeV
第40页/共43页
、 例2
静止在匀强磁场中的
6 3
Li
原子核，俘获一个
速度为7.7×104 m/s 的中子而发生核反应放出α粒子后
第36页/共43页
托卡马克装置
第37页/共43页
惯性约束
由于聚变反应的时间非常短，聚变物质因自身的惯 性还来不及扩散就完成了核反应。在惯性约束下，可 以用激光从各个方向照射参加反应的物质，使它们 “挤”在一起发生反应。
第38页/共43页
我国 可控热核 反应实验 装置“中 国环流一 号”具有 国际先进 水平。
ΔE = Δmc2 = 0.01884 ×931.5MeV
= 17.59MeV
第28页/共43页
计算表明，这个核反应释放的能量是 17.6MeV 。这个量值虽然比一个铀核裂变 产生的能量（201MeV）少，但平均每个核
子产生的能量 17.6 = 3.52MeV 2+3
是铀裂变（ 201 = 0.852MeV）的约4倍。 235 + 1
《核裂变和核聚变》课件
安全和环保问题
安全监管
无论是核裂变还是核聚变，都需要严格的安全监管以确保反应堆的正常运行和 事故预防。
环保要求
核能作为一种能源形式，需要符合环保要求，包括减少温室气体排放、降低能 源消耗等。
THANKS 感谢观看
与核裂变不同，核聚变不会产生有害 的放射性废料，因此被认为是清洁和 可持续的能源来源。
核聚变的发现
核聚变的研究始于20世纪初，最早由英国物理学家卢瑟福提出。
1930年代，德国科学家奥托·哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼发现核裂变现象，开启了原 子能研究的新篇章。
1950年代，美国科学家首次成功实现氢弹爆炸，标志着核聚变技术的实际应用。
核裂变和核聚变
• 核裂变简介 • 核聚变简介 • 核裂变和核聚变的区别 • 核裂变和核聚变的应用 • 核裂变和核聚变的争议
01 核裂变简介
核裂变的定义
核裂变是指一个重的原子核分裂 成两个或多个较轻的原子核，同
时释放出巨大能量的过程。
这个过程需要消耗一定的能量， 通常由中子撞击引发。
裂变过程中释放出的能量与质量 亏损相关，符合爱和压力下，氢原子 核（如氢和氚）相互碰撞，合并
形成氦原子核并释放能量。
这个过程需要巨大的能量输入， 因此需要特殊的装置（如托卡马 克装置）来产生和控制所需的极
端条件。
核聚变反应释放的能量是核裂变 反应的数倍，且不会产生长期放
射性废料。
03 核裂变和核聚变的区别
反应过程
核裂变
核聚变的争议
技术难题
核聚变技术目前尚未完全成熟， 实现可控的核聚变反应仍存在许 多技术难题，需要进一步研究和
探索。
资源限制
核聚变所需的燃料（如氚）相对 稀少，地球上的储量有限，这也 限制了核聚变作为能源的可行性
人教版高二物理选修_核裂变与核聚变PPT课件
人 ［ 教 名 版 师 高 课 二 堂 物 教理 学选 ］ 修 人教3-版5第高十二九物章理1选9.修6_ 7_核裂变 与核聚 变（PP共T 课19件张（P P完T整）版 PPT)
原子弹爆炸时的蘑菇云
人 ［ 教 名 版 师 高 课 二 堂 物 教理 学选 ］ 修 人教3-版5第高十二九物章理1选9.修6_ 7_核裂变 与核聚 变（PP共T 课19件张（P P完T整）版 PPT)
人 ［ 教 名 版 师 高 课 二 堂 物 教理 学选 ］ 修 人教3-版5第高十二九物章理1选9.修6_ 7_核裂变 与核聚 变（PP共T 课19件张（P P完T整）版 PPT)
三、轻核聚变
某些轻核结合成质量较大的核的核反应过 程，同时放出大量的核能。
例： 1 3H1 2H 4 2H1 e 0n1.6 7Me
1938年，德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼发现用
中子
1 0
n
轰击 U 235 92
，竟然产生出了
141 56
Ba
奥地利物理学家迈特纳和弗里施发现
235 92
U
被轰击后产
生出一种同位素
236 92
U
，形状也变得不稳定，并最终分
裂为两块碎片，同时放出中子
弗里施觉得这个现象和细胞的分裂比较像，所以把这 个核反应命名为核裂变
一块铀会不会因为不知道从哪儿飞来的一块中子就引
? 发链式反应呢
使裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做 它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。
发生链式反应的条件：
1、铀块的纯度必须足够高；
2、铀块的质量大于临界质量，或者铀块的体积大于
临界体积。
［ 名 师 课 堂 教学］ 人教版 高二物 理选修 _核裂变 与核聚 变PPT 课件（ 完整版 PPT)
核裂变与核聚变(共17张PPT)
复习: 1、完成下列的核反应方程式：
U 235
92
10
n
138 56
Ba
95 36
Kr
(
310 n
)
2 1
H
12
H
10
n(
3 2
He
)
226 88
Ra
222 86
Rn (
4 2
He
)
2、核反应遵循的基本规律： 质量数和电荷数都守恒
3、核反应的能量来源分析：
爱因斯坦的相对论指出,物体的能量荷质量 之间存在着密切的联系.
17.6 = 3.52MeV却是铀裂变（
23
201 235 1 = 0.852MeV）的约4倍。
1、轻核聚变的条件：
核子要距 离十分近
加热 高温
几百万度 高温
热核反应
条件、应用
➢使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分接近，达 到10-15m的距离。 ➢为了克服巨大的库仑力，需要使原子核有极大的动 能。 ➢一般的办法是把它们加热到很高的温度。通常需要 几百万度以上的高温。
4、质能方程： ΔE＝Δmc2
一.利用核能的途径
要质量有亏损，是利用核能的先决条件。 核反应前物质的核子数和反应后的核子数相等。
要实现“反应后的质量＜反应前的质量”，如果 我们引进“核子平均质量”，则核反应前核子平均 质量比反应后的核子平均质量较大。
1938年，德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼发现用
原子弹： 不可控的核反应
原子弹爆炸时的蘑菇云 “小男孩”（前）和“胖子”
三、轻核聚变
某些轻核结合成质量较大的核的核反应过 程，同时放出大量的核能。
例：
3 1
H
U 235
92
10
n
138 56
Ba
95 36
Kr
(
310 n
)
2 1
H
12
H
10
n(
3 2
He
)
226 88
Ra
222 86
Rn (
4 2
He
)
2、核反应遵循的基本规律： 质量数和电荷数都守恒
3、核反应的能量来源分析：
爱因斯坦的相对论指出,物体的能量荷质量 之间存在着密切的联系.
17.6 = 3.52MeV却是铀裂变（
23
201 235 1 = 0.852MeV）的约4倍。
1、轻核聚变的条件：
核子要距 离十分近
加热 高温
几百万度 高温
热核反应
条件、应用
➢使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分接近，达 到10-15m的距离。 ➢为了克服巨大的库仑力，需要使原子核有极大的动 能。 ➢一般的办法是把它们加热到很高的温度。通常需要 几百万度以上的高温。
4、质能方程： ΔE＝Δmc2
一.利用核能的途径
要质量有亏损，是利用核能的先决条件。 核反应前物质的核子数和反应后的核子数相等。
要实现“反应后的质量＜反应前的质量”，如果 我们引进“核子平均质量”，则核反应前核子平均 质量比反应后的核子平均质量较大。
1938年，德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼发现用
原子弹： 不可控的核反应
原子弹爆炸时的蘑菇云 “小男孩”（前）和“胖子”
三、轻核聚变
某些轻核结合成质量较大的核的核反应过 程，同时放出大量的核能。
例：
3 1
H
【教学课件】核裂变与核聚变
1.磁约束
2.惯性约束
环流器结构示意图
中国科学院的环流器装置
惯性约束示意图
典题剖析
例1.(多选)关于铀核裂变，下述说法正确的是( BC )
A.铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核
B.铀核裂变时还能同时释放2～3个中子
C.铀核裂变的产物不同，释放的能量也不同
D.铀块的体积对产生链式反应无影响
典题剖析
例2中国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”建设顺
课堂小结
（一）核裂变的发现
1.铀核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这类核反
应定名为核裂变。
2. 由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过
程，叫做核裂变的链式反应。
核裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫作它的临界体积，相
应的质量叫作临界质量。
（二）反应堆与核电站
（三）核聚变
轻核的聚变两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做核聚变。
一、核裂变的发现
1938年底，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼
在用中子轰击铀核的实验中发现，生成物中有原子序
数为56的元素钡。
核裂变示意图
奥地利物理学家迈特纳和弗里施对此做出了解释：铀核在被中子轰击后
分裂成两块质量差不多的碎块。弗里施把这类核反应定名为核裂变。
一、核裂变的发现
铀核的裂变
用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多
4.核裂变与核聚变
新课引入
在第二次世界大战即将结束的时候，
美国于1945年8月6日、9日先后在日
本的广岛、长崎上空投下了两颗原子
弹，刹那间，这两座曾经十分美丽的
城市变成一片废墟。目前世界上有少
2.惯性约束
环流器结构示意图
中国科学院的环流器装置
惯性约束示意图
典题剖析
例1.(多选)关于铀核裂变，下述说法正确的是( BC )
A.铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核
B.铀核裂变时还能同时释放2～3个中子
C.铀核裂变的产物不同，释放的能量也不同
D.铀块的体积对产生链式反应无影响
典题剖析
例2中国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”建设顺
课堂小结
（一）核裂变的发现
1.铀核在被中子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这类核反
应定名为核裂变。
2. 由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过
程，叫做核裂变的链式反应。
核裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫作它的临界体积，相
应的质量叫作临界质量。
（二）反应堆与核电站
（三）核聚变
轻核的聚变两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做核聚变。
一、核裂变的发现
1938年底，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼
在用中子轰击铀核的实验中发现，生成物中有原子序
数为56的元素钡。
核裂变示意图
奥地利物理学家迈特纳和弗里施对此做出了解释：铀核在被中子轰击后
分裂成两块质量差不多的碎块。弗里施把这类核反应定名为核裂变。
一、核裂变的发现
铀核的裂变
用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多
4.核裂变与核聚变
新课引入
在第二次世界大战即将结束的时候，
美国于1945年8月6日、9日先后在日
本的广岛、长崎上空投下了两颗原子
弹，刹那间，这两座曾经十分美丽的
城市变成一片废墟。目前世界上有少
重核裂变与轻核聚变ppt课件
谢谢您的聆听
THANKS
环境污染与气候变化
传统能源的大量使用导致严重的环境 污染和气候变化问题，迫切需要寻找 清洁、高效的能源解决方案。
重核裂变在能源领域的应用
核裂变反应堆
利用重核裂变反应产生大量热能， 通过热交换器将热能转化为电能，
实现核能发电。
核燃料循环
包括铀矿开采、铀浓缩、燃料元件 制造、反应堆运行和乏燃料处理等 环节，构成完整的核燃料循环体系。
轻核聚变研究
系统研究了轻核聚变的反应条件、 反应过程以及能量输出等，揭示 了轻核聚变在能源领域的巨大潜 力，为可控核聚变技术的发展奠 定了基础。
裂变与聚变比较
对比分析了重核裂变和轻核聚变 的优缺点，探讨了二者在能源利 用、环境保护等方面的差异，为 核能技术的选择提供了参考。
未来展望
深入研究重核裂变与轻核聚变的反应机制
放射性药物研发
重核裂变产生的放射性同 位素可用于研发放射性药 物，这些药物可用于治疗 癌症等疾病。
辐射防护和治疗
重核裂变产生的辐射可用 于辐射防护和治疗，如利 用辐射杀死癌细胞等。
轻核聚变在医学领域的应用
中子源
01
轻核聚变产生的中子可用作中子源，用于中子俘获治疗、中子
活化分析等医学应用。
放射性同位素生产
轻核聚变应用
未来能源解决方案之一。通过模拟太阳内部的聚变反应，实现清洁能源的生产和利 用。如热核聚变反应堆等。
04
重核裂变与轻核聚变在能源领域的应用
能源领域现状
能源需求持续增长
随着全球人口增长和经济发展，能源 需求不断攀升，对传统能源和可再生 能源的需求均呈现上升趋势。
能源转型与技术创新
全球范围内正在经历能源转型，发展 可再生能源和低碳技术，以应对能源 和环境挑战。