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歡迎進(jìn)入物理課堂 第十九章原子核 19 8粒子和宇宙 核反應(yīng) 電子 原子核 在核物理學(xué)中 原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過(guò)程 稱(chēng)為核反應(yīng) 研究表明 原子核的質(zhì)量雖然隨著原子序數(shù)的增大而增大 但是二者之間并不成正比關(guān)系 其核子的平均質(zhì)量與原子序數(shù)有如圖的關(guān)系 核子的平均質(zhì)量是 原子核的質(zhì)量 核子數(shù) 核子平均質(zhì)量 核子的平均質(zhì)量與原子序數(shù)之間的關(guān)系 物理學(xué)中把重核分裂成質(zhì)量較小的核 釋放核能的反應(yīng)叫做裂變 把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核 釋放出核能的反映叫做聚變 一 裂變 聚變 裂變 1939年12月 德國(guó)物理學(xué)家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn) 用中子轟擊鈾核時(shí) 鈾核發(fā)生了裂變 鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的 一種典型的反映是裂變?yōu)殇^和氪 同時(shí)放出三個(gè)中子 其核反應(yīng)方程是 鈾核的裂變 裂變中釋放出巨大的能量 在上述裂變中 裂變后的總質(zhì)量小于裂變前的總質(zhì)量 質(zhì)量虧損 釋放出的能量為 1kg鈾全部裂變 它放出的能量超過(guò)2000t優(yōu)質(zhì)煤完全燃燒時(shí)釋放的能量 由裂變重核裂變產(chǎn)生的中子使反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過(guò)程 叫做核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 使裂變物資能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積 相應(yīng)的質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量 用中子轟擊鈾核時(shí) 鈾核發(fā)生了裂變 釋放出的中子又引起了其他鈾核的裂變 也就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 原子彈 小玩意兒 钚裝藥重6 1千克 TNT當(dāng)量2 2萬(wàn)噸 試驗(yàn)中產(chǎn)生了上千萬(wàn)度的高溫和數(shù)百億個(gè)大氣壓 致使一座30米高的鐵塔被熔化為氣體 并在地面上形成一個(gè)巨大的彈坑 在半徑為400米的范圍內(nèi) 沙石被熔化成了黃綠色的玻璃狀物質(zhì) 半徑為1600米的范圍內(nèi) 所有的動(dòng)物全部死亡 原子彈之父 奧本海默在核爆觀(guān)測(cè)站里感到十分震驚 他想起了印度一首古詩(shī) 漫天奇光異彩 有如圣靈逞威 只有一千個(gè)太陽(yáng) 才能與其爭(zhēng)輝 我是死神 我是世界的毀滅者 原子彈 美國(guó)原子彈突襲廣島和長(zhǎng)崎造成了巨大的毀傷 在長(zhǎng)崎投擲的原子彈爆炸后形成的蘑菇狀云團(tuán) 爆炸產(chǎn)生的氣流 煙塵直沖云天 高達(dá)12英里多 廣島市區(qū)80 的建筑化為灰燼 64000人喪生 72000人受傷 傷亡總?cè)藬?shù)占全市總?cè)丝诘?3 長(zhǎng)崎市60 的建筑物被摧毀 傷亡86000人 占全市37 原子彈 原子彈 在山田須磨子 一位當(dāng)年的爆炸目擊者 的一幅畫(huà) 在遙遠(yuǎn)的廣島上空 原子彈爆炸后發(fā)出彩虹一般絢麗的光芒 廣島紅十字醫(yī)院里 一個(gè)嚴(yán)重?zé)齻膶W(xué)生仰面躺在一張草席上 他的五官幾乎全被原子彈爆炸產(chǎn)生的熱浪抹掉了 四天后他死了 倒塌的鋼架結(jié)構(gòu)建筑物 核防護(hù) 核爆炸瞬時(shí)效應(yīng)防護(hù) 對(duì)核襲擊的防護(hù)大致可分為兩大類(lèi) 利用工事進(jìn)行掩蔽 在開(kāi)闊地面上的人員 當(dāng)發(fā)現(xiàn)核爆閃光時(shí) 立即背向爆心臥倒 可減輕傷害 放射性沾染防護(hù) 避開(kāi)在沾染區(qū)或高照射量率的地區(qū)行動(dòng) 人員通過(guò)沾染區(qū)時(shí)盡量乘坐車(chē)輛 在沾染區(qū)作業(yè)時(shí)要盡量縮短時(shí)間 及時(shí)穿戴個(gè)人防護(hù)器材 防止人體受沾染 進(jìn)入沾染區(qū)執(zhí)行任務(wù)的人員 可服用抗輻射藥 以減少放射性物質(zhì)在人體內(nèi)的存留 原子彈 中國(guó)第一顆原子彈爆炸蘑菇云發(fā)展圖 解決能源危機(jī)根本途徑 核能可開(kāi)發(fā)的核裂變?nèi)剂腺Y源可使用上千年 核聚變資源可使用幾億年 二 核電站 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的應(yīng)用 核電站慢中子反應(yīng)堆 二 核電站 核能 解決能源危機(jī)的根本途徑核發(fā)電量占總發(fā)電比例最多的10個(gè)國(guó)家是 法國(guó)75 立陶宛73 1 比利時(shí)57 7 保加利亞47 1 斯洛伐克47 瑞典46 8 烏克蘭43 8 韓國(guó)42 8 匈牙利38 3 亞美尼亞36 4 世界核能發(fā)電占全部電量1 4 核電站 秦山核電站 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全