第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第二節(jié)核能

1945年8月6日名為“小男孩”的原子彈。這個(gè)“小男孩”的巨大毀滅力，令日本廣島核爆中心方圓2公里內(nèi)所有建筑物全部被夷為平地。原子彈爆炸時(shí)形成的蘑菇云原子彈爆炸時(shí)產(chǎn)生的蘑菇云氫彈爆炸產(chǎn)生的蘑菇云第2節(jié)核能第二十二章能源和可持續(xù)發(fā)展原子核（正）核外電子（負(fù)）質(zhì)子（正）中子（不帶電）一、核能原子核發(fā)生改變所產(chǎn)生的能量

（一）定義：我國(guó)第一顆原子彈爆炸時(shí)的情景我國(guó)第一顆氫彈爆炸時(shí)的情景1、裂變：質(zhì)量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個(gè)新原子核，并釋放能量的過(guò)程——鏈?zhǔn)椒磻?yīng)即：一個(gè)重核分裂成兩個(gè)中等大小的核。（二）獲得核能有兩種途徑—核反應(yīng)裂變：用高速運(yùn)動(dòng)的中子轟擊鈾核，鈾核分裂為多個(gè)核，典型的反應(yīng)是分為鋇和氪，并放出3個(gè)中子。

1946-1948年我國(guó)物理學(xué)家錢三強(qiáng)夫婦從實(shí)驗(yàn)中觀察到鈾核的3分裂和4分裂現(xiàn)象。鈾核裂變的時(shí)候要放出一些中子，這些中子又可引起其它的鈾235核裂變，就可使裂變反應(yīng)不斷進(jìn)行下去，這種反應(yīng)叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

1千克的鈾全部裂變釋放出2000噸的煤完全燃燒釋放的能量。200輛1千克

鏈?zhǔn)椒磻?yīng)原子彈（1）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加控制——（大量原子核就會(huì)在極短時(shí)間里發(fā)生裂變，釋放出極大的能量，進(jìn)而產(chǎn)生毀滅性的破壞力。）核電站（2）是利用可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放出能量發(fā)電——反應(yīng)堆。核能內(nèi)能機(jī)械能電能核心設(shè)備：能的轉(zhuǎn)化：秦山核電站—我國(guó)第一座自行設(shè)計(jì)建造的核電站大亞灣核電站

核反應(yīng)堆核裂變產(chǎn)生的大量的核能使水汽化變成水蒸氣，水蒸氣帶動(dòng)汽輪機(jī)工作，汽輪機(jī)推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了核能向電能的轉(zhuǎn)化。核能的和平利用――核電站

思考：在電站工作過(guò)程中，能是如何轉(zhuǎn)化的？核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能3、存在的問(wèn)題——放射性污染放射性物質(zhì)的標(biāo)志氚核氘核氦核一個(gè)中子（隨能量釋放）2、聚變——

2個(gè)質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新核，同時(shí)釋放出能量的過(guò)程。——

氫彈——熱核反應(yīng)聚變威力比裂變更大即：兩個(gè)輕核結(jié)合成一個(gè)較大的核。特警：氫彈爆炸產(chǎn)生的蘑菇云在太陽(yáng)內(nèi)部，氫核在極高溫度下聚變成氦核，在這過(guò)程中釋放出的驚人能量。不過(guò)這種聚變過(guò)程，不是一次反應(yīng)就能完成的，要經(jīng)過(guò)幾次反應(yīng)才能把四個(gè)氫核聚合成一個(gè)氦核。太陽(yáng)正是靠這種反應(yīng)以驚人的巨大功率，向宇宙空間輻射能量的。放射線α射線：帶兩個(gè)單位正電荷（氦核）β射線：帶一個(gè)單位負(fù)電荷（電子）γ射線：不帶電（中子）

大劑量放射線對(duì)人畜會(huì)造成很大的傷害；但是，如果用較小的劑量，并謹(jǐn)慎地加以控制，射線也可以為人類做許多事。放射性物質(zhì)的標(biāo)志三、核能利用的環(huán)境影響評(píng)價(jià)和對(duì)策（了解哈）1、核輻射環(huán)境影響事例2、核電站的安全運(yùn)行技術(shù)(1)三道屏障為防止放射性物質(zhì)外逸設(shè)置了三道屏障：燃料芯塊和密封的燃料包殼；堅(jiān)固的壓力容器和密閉的一回路系統(tǒng)；安全殼。2、核電站的安全運(yùn)行技術(shù)(2)多重保護(hù)進(jìn)行正常停堆。因任何原因未能正常停堆時(shí)，控制棒自動(dòng)落入堆內(nèi)，實(shí)行自動(dòng)緊急停堆。如因任何原因控制棒未能插入，高深度硼酸水自動(dòng)噴入堆內(nèi)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)緊急停堆。(3)專設(shè)安全設(shè)施3、核燃料的安全循環(huán)使用和處理4、核電站的廢料安全處理5、核電站對(duì)環(huán)境和人體的影響人體能夠耐受一次0.25希沃特的集中照射而不致遭到損傷國(guó)家規(guī)定:從事放射性工作的人員每年不超過(guò)0.05希沃特，核設(shè)施周圍居民每年不超過(guò)0.001希沃特，也就是每年不超過(guò)1毫希沃特，核電站對(duì)人造成的實(shí)際劑量比上述限量要小得多。中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司為核電站規(guī)定的管理標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)周圍居民的照射不得超過(guò)0.25毫希沃特/年。

1、從核能到電能，下列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中正確的途徑是（）A、核能→機(jī)械能→內(nèi)能→電能B、核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能C、核能→內(nèi)能→電能D、核能→電能練習(xí)B2、核能是_____________發(fā)生變化的過(guò)程中釋放出的能量，它又叫________能。獲得核能的兩條途徑是_________和_________。3、核電站是利用_______________________的能量來(lái)發(fā)電的。它的優(yōu)點(diǎn)是只需消耗很少_______，就可以產(chǎn)生大量的____能。輕核聚變

原子原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)重核裂變?cè)雍肆炎兊逆準(zhǔn)椒磻?yīng)所產(chǎn)生燃料

電4、核電站的核心是__________，它以___為核燃料，反應(yīng)堆中放出的____能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的______