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核能第二十二章第2節核能第二十二章第2節11.原子結構H2O分子以水分子為例:它由一個氧原子和兩個氫原子組成。一、核能1.原子結構H2O分子以水分子為例:它由一個氧原子和兩個2H原子由原子核和核外電子組成。(1)氫原子由原子核和一個核外電子組成。原子核有一個質子,質子帶正電荷,核外電子帶負電荷。二者電荷量相同。H原子由原子核和核外電子組成。3O(2)
氧原子由原子核和八個核外電子組成。原子核有八個質子和八個中子,由于中子不帶電,所以正負電荷量仍然相同。O(2)氧原子由原子核和八個核外電子組成。4質量較大的原子核發生分裂或者質量較小的原子核相互結合時,就有可能釋放出驚人的能量,這就是核能。2.核能質子和中子依靠強大的核力緊密地結合在一起。要使它們分裂或結合都是極其困難的。質量較大的原子核發生分裂或者質量較小的原子核相互結合時,51938年,科學家用中子轟擊質量比較大的鈾235原子核,使其發生了裂變。1kg鈾全部裂變,釋放的能量超過2000t煤完全燃燒時釋放的能量。用中子轟擊鈾核,鈾核才能發生裂變,放出能量。外界中子停止轟擊,裂變也就停止了。怎樣才能讓裂變繼續下去呢?1.發生裂變的條件二、裂變1938年,科學家用中子轟擊質量比較大的鈾6那么,地球上的能源是否是無盡的呢?
將火柴搭成左下圖所示結構,點燃第一根火柴后,會發生什么?2.鏈式反應
用中子轟擊鈾235原子核,鈾核在分裂時,會釋放出核能,同時還會產生幾個新的中子,這些中子會繼續轟擊其他鈾核。于是就導致一系列鈾核持續裂變,并釋放出大量核能,這就是裂變中的鏈式反應。想想議議那么,地球上的能源是否是無盡的呢?將火柴搭成左下圖所示結7核電站的核心設備是核反應堆。核反應堆是原子核發生鏈式反應的場所。
1942年,人類利用核反應堆第一次實現了可控制的鈾核裂變。目前,全世界已經建成了幾百座核電站,核電發電量接近全球發電量的1/5。3.核電站利用核能發電核電站的核心設備是核反應堆。核反應堆是原子核發生鏈式反應8鏈式反應如果不加以控制,大量原子核就在一瞬間發生裂變。釋放出極大的能量。在人類實現可控核裂變大約三年后,即1945年,利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸了。鏈式反應如果不加以控制,大量原子核就在一瞬間發生裂變。釋9將質量較小的原子核結合起來,也會釋放出巨大的核能。氘氚氦核中子氘核與氚核在超高溫下結合形成氦核和一個中子,能釋放大量核能。這一過程就是聚變。三、聚變能量聚變將質量較小的原子核結合起來,也會釋放出巨大的核能。氘氚氦10氘核和氚核都屬于氫核的一種。大量氫核的聚變,可以在瞬間釋放驚人的能量。氫彈利用的就是聚變瞬間釋放的能量。可控聚變尚未實
現,海水中蘊藏著豐
富的氘核,科學家預
言,通過可控聚變來
利用核能,將有望徹
底解決人類能源問題。氘核和氚核都屬于氫
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