生活的能源發(fā)展課件

核分裂、核融合、衰變組別:2組員:黃國(guó)銓?zhuān)瑮铈?zhèn)豪，吳文新生活能源與發(fā)展核分裂、核融合、衰變生活能源與發(fā)展1講題何謂衰變?射線(xiàn)比較何謂核分裂?核分裂應(yīng)用何謂核融合?未來(lái)展望講題何謂衰變?2衰變衰變是指放射性元素由不穩(wěn)定原子核自發(fā)地放出射線(xiàn)，而產(chǎn)生另一種穩(wěn)定的元素（衰變產(chǎn)物）而停止放射。衰變時(shí)放出的能量稱(chēng)為衰變能量。原子序較大的原子因質(zhì)子與中子較多，因此原子核較不穩(wěn)定，容易發(fā)生衰變。原子衰變除了產(chǎn)生出另一種元素外，也會(huì)放出α粒子、β粒子或中微子，在發(fā)生衰變後，該原子也會(huì)釋出γ射線(xiàn)。衰變衰變是指放射性元素由不穩(wěn)定原子核自發(fā)地放出射線(xiàn)，而產(chǎn)生另3比較種類(lèi)組成電性穿透性α粒子

2質(zhì)子+2中子(氦原子核)正電低β粒子類(lèi)似電子負(fù)電中γ射線(xiàn)電磁波不帶電高比較組成電性穿透性α粒子2質(zhì)子+2中子正電低β4α粒子相當(dāng)於氦的原子核可被紙所阻擋β粒子相當(dāng)於電子可被鋁箔所阻擋γ射線(xiàn)則具有高穿透性。α粒子相當(dāng)於氦的原子核可被紙所阻擋5衰變(續(xù))半衰期:母元素的數(shù)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半所需花費(fèi)的時(shí)間

例如:某放射性元素半衰期為1年，則1年後該元素變?yōu)樵瓉?lái)的1/2，再1年後則變?yōu)樵瓉?lái)的1/4，以此類(lèi)推衰變都有一定的周期，並且一般不因環(huán)境而改變，因此可用放射性元素來(lái)計(jì)算年代。衰變(續(xù))半衰期:母元素的數(shù)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半所需花費(fèi)的時(shí)間

6核分裂核分裂:較重(原子序較大)的原子，經(jīng)中子撞擊後，變?yōu)閮蓚€(gè)較輕的原子與數(shù)個(gè)中子，並產(chǎn)生大量熱能。核分裂核分裂:較重(原子序較大)的原子，經(jīng)中子撞擊後，變?yōu)閮?

鏈鎖反應(yīng)一個(gè)中子撞擊原子會(huì)產(chǎn)生出數(shù)個(gè)中子，產(chǎn)生的中子會(huì)再與其他原子反應(yīng)，稱(chēng)為鍊鎖反應(yīng)，如不加以控制，將會(huì)瞬間產(chǎn)生大量能量，原子彈就是利用其原理。鏈鎖反應(yīng)81945年8月6日，在長(zhǎng)崎投擲原子彈後所出現(xiàn)的蘑菇雲(yún)。

1945年8月6日，在長(zhǎng)崎投擲原子彈後所出現(xiàn)的蘑菇雲(yún)。9核分裂反應(yīng)式1n+235U(鈾)→137Ba(鋇)+92Kr(氪)+3n+能量n(中子)核分裂反應(yīng)式1n+235U(鈾)→137Ba(鋇)+92K10質(zhì)能方程式核分裂產(chǎn)生的能量是核反應(yīng)中所消耗的質(zhì)量

可套用愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)的公式:

E=mc2E(能量)m(質(zhì)量)c(光速)

此公式代表質(zhì)量可以轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?，核融合也可套用此公?/p>

質(zhì)能方程式核分裂產(chǎn)生的能量是核反應(yīng)中所消耗的質(zhì)量

可套用愛(ài)因11核分裂的用途核分裂能產(chǎn)生大量熱能，可用於發(fā)電，現(xiàn)今的核能發(fā)電廠(chǎng)使用低濃度鈾235進(jìn)行核分裂發(fā)電。原子彈利用鈾和鈽等較容易裂變的重原子核進(jìn)行瞬間能量釋放而爆炸。核分裂的用途核分裂能產(chǎn)生大量熱能，可用於發(fā)電，現(xiàn)今的核能發(fā)電12核分裂發(fā)電的缺點(diǎn)核分裂發(fā)電後會(huì)剩餘具有放射性的核廢料，要放置於哪裡是個(gè)令人頭痛的問(wèn)題。發(fā)電廠(chǎng)若有什麼意外，也會(huì)有大量輻射釋出，危害生物。例如:日本311強(qiáng)震造成福島核災(zāi)核分裂發(fā)電的缺點(diǎn)核分裂發(fā)電後會(huì)剩餘具有放射性的核廢料，要放置13核融合核融合過(guò)程與核分裂過(guò)程正好相反。核融合是利用兩個(gè)或兩個(gè)以上較輕原子核，如氫的同位素氘、氚，在超高溫(幾千萬(wàn)或上億攝氏度）等特定條件下猛烈碰撞，聚合成一個(gè)較重原子核，並釋放出一個(gè)中子和巨大的能量。核融合反應(yīng)出的能量比核分裂大的多。核融合核融合過(guò)程與核分裂過(guò)程正好相反。核融合是利用兩個(gè)或兩個(gè)14核融合(續(xù))但因要觸發(fā)核融合必須要在極高溫下，並且必須能控制住核融合，因此難度較核分裂高出許多，現(xiàn)今科學(xué)家只能製造出短暫的核融合核融合(續(xù))但因要觸發(fā)核融合必須要在極高溫下，並且必須能控制15以氫的同位素氘、氚進(jìn)行核融合，產(chǎn)生氦4與1個(gè)中子2H+3H→1n+He以氫的同位素氘、氚進(jìn)行核融合，產(chǎn)生氦4與1個(gè)中子16核融合未來(lái)展望核融合產(chǎn)生的能量比核分裂大，且產(chǎn)物為氦與中子，對(duì)生物的危害較小。氘、氚皆可從海水中取得。現(xiàn)今科學(xué)家也嘗試用不同的方法觸發(fā)核融合，例如:超聲波