1、3.3.6 核裂变,中子,3.链式反应：由重核裂变产生的中子使裂变反应 继续下去的过程叫核裂变的链式反应。 4.临界体积和临界质量：把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。 5.核裂变的能量：1 kg铀235全部裂变放出的能量相当于 标准煤完全燃烧时释放的化学能。,一代接一代,2 800 t,思考判断,(1)铀核裂变的产物是固定的，就是生成钡和氪，同时放出3个中子。( ) (2)裂变中放出的中子数目是固定的3个中子。( ) (3)只有铀块的体积大于临界体积时，才能够发生链式反应。( ) 答案 (1) (2) (3),二、核电站 1.核电站：利用核能发电，它
2、的核心设施是 ，它主要由以下几部分组成：(1)燃料： 。(2)慢化剂：铀235容易捕获慢中子发生反应，采用_做慢化剂。(3)控制棒：为了调节中子数目以控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒。镉 的能力很强，当反应过于激烈时，将镉棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度会慢一些，这种镉棒叫做控制棒。,反应堆,铀棒,石墨、重水或普通水,吸收中子,2.工作原理： 释放的能量，使反应区温度升高。 3.能量输出：利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外循环流动，把反应堆内的 传输出去，用于发电。同时也使反应堆冷却。 4.核污染的处理：为避免射线对人体的伤害和放射性物质对水源、空气和工作场所造成
3、的放射性污染，在反应堆的外面需要修建很厚的 ，用来屏蔽_放出的各种射线，核废料具有很强的 ，需要装入特制的容器，深埋地下。,核燃料裂变,热量,水泥层,裂变反应,放射性,思考判断,(1)在核反应中，中子的速度越大越容易击中铀核。( ) (2)核反应堆是通过调节中子数目以控制反应速度。( ) (3)核反应堆用过的核废料无毒无害。( ) 答案 (1) (2) (3),重核裂变与其释放核能的计算,1.常见的裂变方程,要点归纳,2.链式反应发生的条件(1)铀块的体积大于或等于临界体积。体积超过临界体积时，保证中子能够碰到铀核。(2)有足够浓度的铀235。(3)有足够数量的慢中子。 3.裂变反应的能量铀核
4、裂变为中等质量的原子核，发生质量亏损，所以放出能量。一个铀235核裂变时释放的能量如果按200 MeV估算，1 kg铀235全部裂变放出的能量相当于2 800 t标准煤完全燃烧释放的化学能，裂变时能产生几百万度的高温。 4.铀的同位素中铀235比铀238更容易发生链式反应。,例1 (多选)关于重核裂变的说法正确的是( ),A.重核裂变为两个中等质量的核时，重核的中子数要比裂变后的两个中等质量核的中子数多 B.只要用中子轰击铀块，就一定能发生链式反应 C.为了使裂变的链式反应容易发生，不能利用裂变时产生的中子 D.裂变过程中释放能量，质量亏损 审题指导 解答本题时应注意以下三点： (1)原子核裂
5、变时释放能量。 (2)链式反应的条件。 (3)核反应遵循的规律。,精典示例,解析 重核裂变为两个中等质量的核时，会产生两到三个中子，因而分裂后的中子数减小，选项A正确；链式反应的发生是有条件的，铀块的体积必须大于其发生链式反应的临界体积，链式反应一旦发生，中子轰击铀核裂变产生的中子再次引起其他铀核的裂变，且能不断继续下去，选项B、C错；重核裂变时质量发生亏损，总能量减小，减小的能量对外释放，选项D正确。 答案 AD,针对训练1 铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法正确的是( ),A.铀块的质量是重要因素，与体积无关 B.为了使铀235裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的
6、快中子 C.若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生 D.裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关 解析 要发生链式反应必须使铀块体积(或质量)大于临界体积或临界质量，故选项A、D错误，C正确；铀235俘获慢中子发生裂变的概率大，快中子使铀235发生裂变的几率小，故选项B错误。 答案 C,核电站,1.核电站的主要部件及作用如下表,要点归纳,2.核电站发电的优点,(1)消耗的核燃料少。 (2)作为核燃料的铀、钍等在地球上可采储量大，所能提供的能量大。 (3)对环境的污染要比火力发电小。,例2 如图1是慢中子反应堆的示意图，对该反应堆的下列说法正确的是( ),精典示例,图1,A.铀2
7、35容易吸收快中子后发生裂变反应 B.快中子跟慢化剂的原子核碰撞后的能量减少，变成慢中子，慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应 C.控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入浅一些，让它少吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些 D.要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入深一些，使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子，链式反应的速度就会快一些,解析 快中子容易与铀235擦肩而过，快中子跟慢化剂的原子核碰撞后能量减少，变成慢中子，慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应，选项B正确，A错误；控制棒由镉做成，镉吸收中子的能力很强，当反应过于激烈时，使控制棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速
8、度就会慢一些，选项C、D都错误。 答案 B,针对训练2 (多选)关于核反应堆，下列说法正确的是( ),A.铀棒是核燃料，裂变时释放核能 B.镉棒的作用是控制反应堆的功率 C.石墨的作用是吸收中子 D.冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能,解析 铀棒是核燃料，裂变时可放出能量，故选项A正确；镉棒吸收中子的能力很强，作用是调节中子数目以控制反应速度，即控制反应堆功率，故选项B正确；慢中子最容易引发核裂变，所以在快中子碰到铀棒前要进行减速，石墨的作用是使中子减速，故选项C错误；水或液态金属钠等流体在反应堆内外循环流动，把反应堆内的热量传输出去，用于发电，同时也使反应堆冷却，控制温度，故选项D正确。 答案 ABD,
