19.7-核聚变

第七节、核聚变本节要求掌握：1、知道聚变的概念，知道太阳能是热核聚变释放的核能2、知道聚变（热核反应）的条件和优点3、知道海洋中拥有巨大的聚变资源，知道研究受控热核反应的重大意义4、了解受控热核聚变是目前科学家研究的重大课题nHeHH10322121nHeHH10423121一、轻核的聚变（热核反应）某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，这种核反应叫做聚变。聚变后比结合能增加，反应中会释放能量三新P66例3根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:nHeHH10423121氘核的质量：mD＝2.014102u氚核的质量：mT＝3.016050u氦核的质量：mα＝4.002603u中子的质量：mn=1.008665u)(nTDmmmmmu018884.0MeV5.93101884.02mcEMeV59.17E平均每个核子放出的能量在3MeV以上，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大3~4倍。发生聚变的条件:使原子核间的距离达到10-15m，（原子核需要很大的动能才会“撞”在一起）实现的方法有:1、用加速器加速原子核；２、把原子核加热到很高的温度；108～109K不经济聚变反应又叫热核反应核聚变的利用——氢弹弹体引爆装置小型原子弹三种炸药：普通炸药Ｕ235氘、氚爆炸裂变聚变氘、氚、重氢化钾等铀235外壳普通炸药nHeHH10423121氢弹爆炸形成的磨姑云核聚变普遍存在于宇宙中热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性。1、轻核聚变产能效率高2、地球上聚变燃料的储量丰富（每升水中就含有0.03g氘，地球上有138.6亿亿立方米的水，大约有40万亿吨氘。氚可以利用锂来制取，地球上锂储量有2000亿吨）3、轻核聚变更为安全、清洁（高温不能维持反应就能自动终止，聚变产生的氦是没有放射性的。废物主要是泄露的氚，高速中子、质子与其他物质反应生成的放射性物质，比裂变反应堆生成的废物数量少，容易处理）二、受控热核反应——核聚变的利用１、热核反应的的点火温度很高；２、如何约束聚变所需的燃料；磁场约束问题有：现在的技术还不能控制热核反应。问题有：１、热核反应的的点火温度很高；２、如何约束聚变所需的燃料；惯性约束现在的技术还不能控制热核反应。问题有：１、热核反应的的点火温度很高；２、如何约束聚变所需的燃料；现在的技术还不能控制热核反应。可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用聚变产生的核量是非常吸引人的重大课题，我国的可控核聚变装置“中国环流器1号”已取得不少研究成果.本节要求掌握：1、知道聚变的概念，知道太阳能是热核聚变释放的核能2、知道聚变（热核反应）的条件和优点3、知道海洋中拥有巨大的聚变资源，知道研究受控热核反应的重大意义4、了解受控热核聚变是目前科学家研究的重大课题