資源簡介

(共26張PPT)
第3章 能量的轉化與守恒
第7節 核能
情境導入
人類所需的能源大多數來自于太陽能。你知道從太陽射向地球的電磁能（光）是怎么產生的嗎？
核能：原子核是可以轉變的。原子核在轉變過程中所釋放的能量稱之為核能。
核聚變產生的核能轉化過來。
核聚變是原子核變化的方式之一，除此之外，原子核變化方式還有核裂變。
一、裂變和聚變
1.核裂變
質量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個新原子核，并釋放出巨大的能量現象。
鈾核裂變
像鈾核這種受到中子撞擊產生連鎖式核裂變的反應稱為鏈式反應。
1千克鈾核全部轉變為氪核和鋇核時釋放出的核能，超過了2000噸煤完全燃燒時所放出的化學能。
原子彈（核裂變）
如果原子核裂變的鏈式反應不加以控制，在短時間內形成雪崩式的裂變反應，就會放出巨大能量而產生猛烈的核爆炸，原子彈就是運用這個原理制造的。
2.核聚變
2個質量較小的原子核結合成質量較大的新原子核，同時釋放出能量的現象。
在消耗質量相同的核材料時，核聚變比核裂變釋放出更多的核能。
超高溫
熱核反應
氫彈（核聚變）
氫彈的威力比原子彈大得多。
核裂變和核聚變都是獲得核能的途徑。
核能是巨大的，能不能被人類和平利用呢？
二、核能的和平利用——
核電站
1.核電站
可控制地進行核反應的裝置稱為核反應堆。
如果能夠按需要控制鏈式反應的速度，使原子核的裂變反應持續而緩慢地進行，核能有控制地平穩釋放，這樣的核能就可以為人類和平建設服務。
核電站利用核反應堆提供的能量，使水變成蒸汽，再利用高溫高壓的蒸汽推動汽輪發電機發電。
太陽能產生原理
①核聚變產生。
②核能從太陽核心向外輻射
③輻射過程中，核能轉化成熱能和電磁能（光），其中有一部分到達地球。
太陽能
核裂變可以控制，但核聚變現在還不行。利用聚變發電，是未來核電發展的一個方向。核聚變發電相對于核裂變發電有什么優點？
核聚變反應中幾乎不存在放射性污染，無需擔憂失控，不會發生爆炸，是一種真正清潔、成本低廉和安全可靠的新能源，受控核聚變實現之日就是我們真正擺脫能源危機之時 。
2.核電站的安全性
請你談談核電站安全問題主要有哪些？
一是核反應萬一失控，會損壞設備，引起放射性物質泄漏；二是放射性廢料處理不當，會導致環境污染。
世界上曾發生了2次較大的核電事故。1986 年，蘇聯切爾諾貝利核電站發生事故。2011年，日本福島核電站核泄漏事故。
三、放射性
1.放射性
早在100多年前，科學家貝克勒爾、居里夫婦等發現鈾、釷、鐳等元素能夠自發地放出穿透能力很強的射線。居里夫人把元素具有的這種輻射能力叫作放射性。進一步研究發現，許多天然存在的元素也具有放射性。
原子核的裂變也會產生一些放射性物質。
放射性物質既有天然放射性物質，也有人工放射性物質。
三種射線
帶正電的高速運動的氦原子核流。
穿透能力最弱，在空氣中只能前進幾厘米。
帶負電的高速運動的電子流。
穿透能力較強，能穿透幾厘米厚的鋁板。
能量很高的電磁波。
穿透能力最強，能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土。
放射性物質放出的射線到底是什么呢？
α射線
β射線
γ射線
工業：測量物體厚度。
農業：照射種子，使種子發生變異，培育新良種；還可以殺菌。
醫療：利用γ射線治療癌癥。
人體組織對射線的耐受能力是不同的，細胞分裂越快的組織，對射線的耐受能力就越弱。
2.放射性現象的用途
人類一直生活在有放射線的環境中。但這些輻射都在安全劑量范圍內，對人類沒有傷害。
但是，過量的輻射對人體和動物的組織都有破壞的作用。因此，在使用放射性物質時，要注意安全，同時防止放射性物質對空氣、水、生活用品等的污染。
3.放射性現象的危害
牛刀小試
1.原子核能是由于(　　)
A.原子核得失電子時所釋放的
B.原子核發生變化時所釋放的
C.物質發生化學變化時所釋放的
D.原子運動所釋放的
B
2.下列反應不屬于原子核發生的反應的是(　　)
A.裂化反應
B.裂變反應
C.聚變反應
D.熱核反應
A
3.關于核能的獲取，下列說法正確的是(　　)
A.核反應堆就是利用原子核聚變時，在極短時間內釋放出大量核能的裝置
B.當原子核內發生變化時，能釋放出巨大的能量，質量大的核裂變和質量小的核聚變是獲得核能的兩條途徑
C.核電站就是使核能直接轉化為電能的裝置
D.在核電站的反應堆中發生的是可控制的核聚變
B
4.關于熱核反應，下列描述不正確的是(　　)
A.就單位質量來說，熱核反應比質量大的核裂變時釋放的能量多
B.對環境的放射性污染較裂變輕，且較容易處理
C.熱核反應的核原料在地球上儲量豐富
D.熱核反應的實現與約束控制較容易
D
課堂小結
1.核能的獲取途徑：核聚變和核裂變。
2.核能的和平利用：核電站。
3.核能的放射性。

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