資源簡介

(共23張PPT)
6.3核能的開發(fā)與放射性防護(hù)
思考
什么是放射性？
什么樣的物質(zhì)會發(fā)出放射線呢？
放射性和放射性元素
鈾（U）、釙（Po）、鐳（Ra）等元素某些能夠自發(fā)地放出放射線，元素的這一特性叫放射性。
能夠自發(fā)地放出穿透性很強(qiáng)射線的元素，稱為放射性元素。如，鐳、鈾、釙等元素都是放射性元素。
放射性元素所發(fā)出的射線又是些什么呢？
放射性元素在衰變或裂變時會放出能量很高的粒子流（射線）。
放射性和放射性元素
常見的射線：α射線、β射線和γ射線。
高能氦核流（+）
高能電子流（-）
高能電磁波（中性）
放射性和放射性元素
這些射線都能貫穿物體，其中貫穿物體本領(lǐng)最強(qiáng)的是γ射線，其次為β射線，最弱的是α射線。
放射性和放射性元素
原子核在裂變時會放出速度很大的中子流和原子核碎片流。在日本福島核電站事故中經(jīng)常提到的131I（碘—131），就是原子核碎片。
核能和核能的釋放
原子核在轉(zhuǎn)變過程中所釋放的能叫做原子核能，簡稱為核能，過去也稱原子能。
核能是從原子核內(nèi)部釋放出來的，它比化學(xué)反應(yīng)中所釋放出的化學(xué)能要大得多。
1g氮核→氧核（核能）=4t煤燃燒釋放化學(xué)能
那么又如何使原子核釋放出其內(nèi)部的核能呢？
重核裂變
1938年德國科學(xué)家哈恩等人用中子轟擊鈾核時，發(fā)現(xiàn)鈾核吸收中子后，分裂成了兩個中等質(zhì)量的原子核（氪-92與鋇-141），同時釋放出巨大的能量。人們把這個現(xiàn)象叫做重核裂變。
約里奧—居里等科學(xué)家很快又在實驗中證明，每次鈾核裂變還會放射出2～3個中子來。如果其中2個中子又擊中另外2個鈾核，它們分裂后又會放出4～6個中子來。這樣，由中子引起的裂變鈾核由2變4，4變8……越來越多，釋放出的能量也就越來越大，這種鏈鎖式的鈾核裂變反應(yīng)稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
重核裂變
不控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
原子彈
（核武器）
核反應(yīng)堆
（和平利用）
重核裂變應(yīng)用
核電站
重核裂變
核電站
重核裂變——核電站
核心是核反應(yīng)堆
核電站中能量轉(zhuǎn)化形式：
核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能
輕核聚變
較輕的原子核結(jié)合成較重的原子核時，也能釋放能量，這種現(xiàn)象叫做輕核聚變。輕核聚變會放出更大的能量。
輕核聚變
這種聚變現(xiàn)象只能在高溫高壓條件下發(fā)生，所以就稱為熱核反應(yīng)。
氘核和氚核聚變反應(yīng)放出的能量比鈾核裂變放出的能量還要大幾十倍。
輕核聚變——?dú)鋸?br/>氫彈是比原子彈爆炸力更強(qiáng)的核武器，它就是利用輕核聚變原理制成的。
輕核聚變需要極高溫、極高壓條件，我們無法用其他方式實現(xiàn)，只能用原子彈，氫彈是以原子彈作為點(diǎn)火裝置的。
到目前為止，人們還未找到實用的控制核聚變反應(yīng)的方法，所以還不能做到和平利用核聚變的能量。自然界中的太陽及許多恒星內(nèi)部正進(jìn)行著規(guī)模巨大的熱核反應(yīng)。正是熱核反應(yīng)為太陽提供了巨大的能量，讓我們地球上的人類享用著聚變反應(yīng)所釋放的能量。
輕核聚變——太陽
輕核聚變——EAST
值得一提的是，2023年4月12日21時，我國的氫核聚變研究裝置EAST (也就是全超導(dǎo)托卡馬克實驗裝置) 創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄成功實現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運(yùn)行時間403秒!
放射性的應(yīng)用
1.在工業(yè)上，利用放射線的穿透物體的本領(lǐng)，來檢測控制鋼板或紙張的厚度，也可以檢查金屬內(nèi)部的砂眼及裂縫。
2.在農(nóng)業(yè)上，通過放射線照射種子，使種子發(fā)生變異，培育出優(yōu)良品種，使農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。
3. 在醫(yī)療衛(wèi)生上，利用射線可以檢查和治療惡性腫瘤。
放射性的應(yīng)用
放射性元素與考古——放射性元素的衰變
放射性的應(yīng)用
放射性的防護(hù)
長期過量的放射線照射對人體是有害的。
用鉛玻璃、鉛板等把放射性物質(zhì)與人體隔開。
課堂總結(jié)
1.放射性和放射性元素
2.核能釋放的兩條途徑：重核裂變和輕核聚變
3.重核裂變的應(yīng)用：核電站和原子彈
4.輕核聚變的例子：太陽和氫彈
5放射性的應(yīng)用和防護(hù)
謝謝大家

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