20xx教科版高中物理選修3-5第三章第67節(jié)核聚變粒子物理學(xué)簡介-wenkub
2022-11-30 18:13:08 本頁面
【正文】 1． 太陽約在 50億年前開始了核聚變 ， 點燃了自己并成為一顆能 __________、 ___________的恒星 ． 2． 太陽在約 50億年后進入老年期 ， 并逐漸成為一顆紅巨星 ， 最終變成一個與地球差不多大小的太陽殘骸 ． 受控聚變 托卡馬克 自我維持 長期穩(wěn)定 核心要點突破 一、對聚變反應(yīng)的理解 1 ．從比結(jié)合能的圖線看，聚變后比結(jié)合能增加，因此反應(yīng)中會釋放能量．例如：31 H ＋21 H →42He ＋10 n ＋ 17. 60 M e V . 2． 聚變發(fā)生的條件 要使輕核聚變 ， 就必須使輕核接近核力發(fā)生作用的距離 10－ 15 m， 但是原子核是帶正電的 ，要使它們接近 10－ 15 m就必須克服很大的庫侖斥力作用 ， 這就要求原子核應(yīng)具有足夠的動能 ，方法是給原子核加熱 ， 使其達到幾百萬度的高溫 ． 3． 氫彈 氫彈是一種利用輕核聚變反應(yīng) ， 在瞬間放出巨大能量的裝置 ． 由于輕核聚變需要幾百萬度的高溫才能進行 ， 所以先利用原子彈爆炸達到這樣高的溫度 ， 在高溫高壓下 ， 進而使核燃料發(fā)生核反應(yīng) ， 原子彈爆炸時產(chǎn)生的高溫 ， 可以使其中的輕核發(fā)生如下核反應(yīng) 21 H ＋21 H ― →31 H ＋11 H ＋ 4. 0 M e V 21 H ＋31 H ― →42 He ＋10 n ＋ 17. 6 M e V 21 H ＋21 H ― →32 He ＋10 n ＋ 3. 25 M e V 32 He ＋21 H ― →42 He ＋11 H ＋ 18. 3 M e V 所以氫彈爆炸時能釋放更為巨大的能量． 4． 重核裂變和輕核聚變的對比 反應(yīng) 方式 比較項目 重核裂變 輕核聚變 放能原理 重核分裂成兩個或多個中等質(zhì)量的原子核放出核能 兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核放出核能 放能多少 聚變反應(yīng)比裂變反應(yīng)平均每個核子放出 的能量大約要大 3～ 4倍 核廢料處理難度 聚變反應(yīng)的核廢料處理要比裂變反應(yīng)簡單得多
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