物理核聚變新人教選修學(xué)習(xí)教案

1、物理核聚變新人物理核聚變新人(xnrn)教選修教選修第一頁，共19頁。第1頁/共19頁第二頁，共19頁。第2頁/共19頁第三頁，共19頁。第3頁/共19頁第四頁，共19頁。原子核的質(zhì)量(zhling)核子數(shù)第4頁/共19頁第五頁，共19頁。核子(hz)平均質(zhì)量第5頁/共19頁第六頁，共19頁。聚變(jbin)裂變(li bin)第6頁/共19頁第七頁，共19頁。1 輕核的聚變輕核的聚變(jbin)（熱核反應(yīng)）（熱核反應(yīng)）某些輕核能夠結(jié)合在一起某些輕核能夠結(jié)合在一起(yq)，生成一，生成一個較大的原子核，這種核反應(yīng)叫做聚變。個較大的原子核，這種核反應(yīng)叫做聚變。第7頁/共19頁第八頁，共19頁。輕

2、核的聚變輕核的聚變(jbin):(jbin):第8頁/共19頁第九頁，共19頁。根據(jù)所給數(shù)據(jù)根據(jù)所給數(shù)據(jù), ,計算計算(j sun)(j sun)下面核反應(yīng)放出的能量下面核反應(yīng)放出的能量: :nHeHH10423121氘核的質(zhì)量氘核的質(zhì)量(zhling)(zhling)：mDmD2.014102u2.014102u氚核的質(zhì)量氚核的質(zhì)量(zhling)(zhling)：mTmT3.016050u3.016050u氦核的質(zhì)量氦核的質(zhì)量(zhling)(zhling)：mm4.002603u4.002603u中子的質(zhì)量中子的質(zhì)量(zhling)(zhling)：mn=1.008665umn=1.00

3、8665u第9頁/共19頁第十頁，共19頁。發(fā)生聚變發(fā)生聚變(jbin)(jbin)的條件的條件: :使原子核間的距離使原子核間的距離(jl)(jl)達(dá)到達(dá)到10-15m10-15m實現(xiàn)實現(xiàn)(shxin)(shxin)的方法有的方法有: :1 1、用加速器加速原子核；、用加速器加速原子核；、把原子核加熱到很高的溫度；、把原子核加熱到很高的溫度；108109K不經(jīng)不經(jīng)濟(jì)濟(jì)聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)第10頁/共19頁第十一頁，共19頁。彈體彈體引爆裝置引爆裝置小小型型原原子子彈彈三種三種(sn zhn)炸藥：炸藥：普通普通(ptng)炸藥炸藥235氘、氚氘、氚爆炸爆炸裂變裂變聚變聚變

4、氘、氚、重氘、氚、重氫化鉀等氫化鉀等鈾鈾235外殼外殼普通炸藥普通炸藥nHeHH10423121第11頁/共19頁第十二頁，共19頁。氫彈氫彈(qngdn)爆炸形爆炸形成的磨姑云成的磨姑云第12頁/共19頁第十三頁，共19頁。熱核反應(yīng)和裂變熱核反應(yīng)和裂變(li bin)反應(yīng)相比較，具有許多反應(yīng)相比較，具有許多優(yōu)越性。優(yōu)越性。見教材(jioci)P101可控?zé)岷朔磻?yīng)將為人類提供巨大的能源可控?zé)岷朔磻?yīng)將為人類提供巨大的能源, ,和平利用聚變產(chǎn)和平利用聚變產(chǎn)生的核量是非常吸引人的重大課題，我國的可控核聚變裝生的核量是非常吸引人的重大課題，我國的可控核聚變裝置置“中國環(huán)流器中國環(huán)流器1 1號號”已取得

5、不少研究成果已取得不少研究成果. .第13頁/共19頁第十四頁，共19頁。現(xiàn)在的技術(shù)現(xiàn)在的技術(shù)(jsh)還不能控制熱核還不能控制熱核反應(yīng)。反應(yīng)。問題問題(wnt)有：有：、熱核反應(yīng)的的點火、熱核反應(yīng)的的點火(din hu)(din hu)溫度很高；溫度很高； 、如何約束聚變所需的燃料；、如何約束聚變所需的燃料； 磁場約束磁場約束第14頁/共19頁第十五頁，共19頁。問題(wnt)有：、熱核反應(yīng)的的點火(din hu)溫度很高； 、如何約束(yush)聚變所需的燃料； 慣性約束、反應(yīng)裝置中的氣體密度要很低 ，相當(dāng)于常溫常壓下氣體密度的幾萬分之一；現(xiàn)在的技術(shù)還不能控制熱核反應(yīng)?，F(xiàn)在的技術(shù)還不能控制熱核