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和平利用核能至关重要

和平利用核能至关重要
和平利用核能至关重要

和平利用核能至关重要

席林鹏

(慈溪市逍林初中三(7)班)

随着新能源的发展和利用,核能也被越来越多的人们所认识和接受。核能资源在地球上具有极其丰富的储量,核能作为一种大规模替代化石燃料的经济、安全和洁净的能源,为社会可持续发展和世界和平稳定提供了保障。核能重要性已被世界大多数国家所认识。核能大发展的局面已经来临。但是近年来,伊朗核问题和朝鲜核问题交替呈现危机状态,不仅构成国际安全和国际政治的持续焦点,而且对国际核不扩散机制造成了严峻的挑战。最近因日本9.0级地震和因此引发的海啸破坏了日本福岛核电站,在大自然面前核电站似乎不堪一击,说明了和平利用核能还任重道远,也说明了和平利用核能我们仍需要科学技术的支持。

关键词核能核战争朝鲜伊朗核问题日本核危机

如今,随着石油资源以及煤、天然气等石化燃料的逐渐消耗。自然资源的短缺也摆在了人们的面前,新能源也从此诞生和发展。自从二十世纪早期,西方科学发现了原子核内蕴藏这巨大的能量——核能之后,核能也开始迅速发展和利用。今天,核能已经走入我们的生活,人类已经在利用核能所发的电力了。在一些国家,核能成为主要的电力能源。世界目前有30多个国家拥有核电站,这420多座核电站提供了全球总电力的17%。在法国,核电甚至占到70%以上。中国大陆的核电起步较晚,80年代才动工兴建核电站。中国自行设计建造的30万千瓦(电)秦山核电站在1991年底投入运行。大亚湾核电站于1987年开工,于1994年全部并网发电。但随之而来的核战争、核武器、核危机也时时刻刻威胁着人民威胁着地球的安危。

核能的发展

核能是人类历史上的一项伟大发明,这离不开早期西方科学家的探索发现,他们为核能的应用奠定了基础。早在1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。之后在1898年居里夫人与居里先生发现新的放射性元素钋。居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。1938年德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。之后许多国家对核能开始了研究和利用。在1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。1957年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。

在1945年之前,人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时,原子弹诞

生了。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。

和平利用核能的优点

1. 核电是高效能源,消耗资源少。火电站利用化石燃料的燃烧所释放的化学能来发电,核电站则利用核燃料的核裂变反映所释放的核能来发电.核能要比化学能大得多,所以核电站所消耗的核燃料比同样功率的火电厂所消耗的化石燃料要少得多.例如,一座百万千瓦级的煤电厂每年要消耗约300万吨原煤,而一座同样功率的核电站每年仅需补充约30吨核燃料,后者仅为前者的十万分之一。

2. 核电是清洁能源,环境影响小。目前的环境污染问题大部分是有使用化石燃料引起的。化石燃料的燃烧排放大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和飘尘,造成全球气温升高、酸雨频降并破坏臭氧层,对人类和环境造成极大威胁和损害。核电站不会造成这种环境污染,因为它不使用化石燃料。

3. 核电是经济能源,发电成本小。据有关调查成本比火电站约低30%,性价比也要比火电站高30%—50%,日本能源经济研究所的调查,2010年日本的核电站成本为8.9日元/千瓦小时,而煤电和油电成本为10.45日元/千瓦小时和13.06日元/千瓦小时。.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。

不和平利用核能可能带来的危害

1.核武器

核武器是利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量,产生爆炸作用,并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。其中主要利用铀235(U-235) 或钚239(239Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;主要利用重氢(D,氘{dāo})或超重氢(T,氚{chuān})等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。最著名的事件是1945年美国于8月6日、9日先后在日本的广岛和长崎投下了仅有的两颗原子弹,代号分别为“小男孩”和“胖子”。原子弹爆炸后广岛和长崎顿时夷为平地,草木皆枯。

2.核危机

近年来,伊朗核问题和朝鲜核问题交替呈现危机状态,不仅构成国际安全和国际政治的持续焦点,而且对国际核不扩散机制造成了严峻的挑战。

如伊朗核问题

伊朗核危机始自2002年8月15日,伊朗反对派组织全国抵抗委员会(NCRI)向《纽约时报》揭露,伊朗正在2003年10月开始,德、法、英三国代表欧盟与伊朗断断续续举行了多轮会谈,但双方在一些关键问题上始终无法达成一致。欧盟坚持伊朗应完全终止铀浓缩活动,而伊朗则一直坚持自己有权在《不扩散核武器条约》框架内进行铀浓缩活动,和平开发核能。如朝鲜核问题

朝鲜核问题的由来和最新发展朝核问题始于20世纪90年代初。1993年3月12日,朝鲜因美国和韩国继续进行“协作精神”联合演习和国际原子能机构要求检查其军事设施,宣布3个月后退出1985年底加入的《不扩散核武器条约》,从而引发了第一次朝核危机。经过多轮谈判,1994年10月21日,朝美两国在日内瓦签署了关于朝核问题的《美朝核框架协议》,使第一次朝核危机得到暂时缓解。

第二次朝鲜核危机在2002年10月爆发了,在2003年4月到2005年11月期间,先后经历了中、美、朝三方北京会谈和五轮中、美、朝、韩、俄、日“六方会谈”,这是以多边会谈方式争取和平解决的时期,朝核矛盾暂且得到缓解。从2005年11月至今,六方会谈处于停滞状态,朝鲜进行的核试验使朝核危机进一步升级。

和平利用核能更加需要科学技术的支持

.核泄漏

其中切尔诺贝利核泄漏事故被称之为历史上最严重的核电站灾难。1986年4月26日早上,切尔诺贝利核电站第4号反应堆发生爆炸,更多爆炸随即发生并引发大火,致使放射性尘降物进入空气中。据悉,此次事故产生的放射性尘降物数量是在广岛投掷的原子弹所释放的400倍;27万人因切尔诺贝利核泄漏事故患上癌症,其中致死9.3万人;白俄罗斯国家科学院研究成果上的报告说,全球共有20亿人口受切尔诺贝利事故影响。专家称消除切尔诺贝利核泄事故漏后遗症需800年。

最近日本因9.0地震和引发的海啸导致日本第一核电站——福岛核电站机组相继爆炸或损坏并发生核泄漏。这次核泄漏对周边海域和陆地生物无疑是一场灾难,对周边农业、畜牧业、渔业也是一次沉重的打击,转移二三十万人到临时避难所。

我们能够设想,如果我们利用核能的技术能有所改进的话,那么日本在处理地震后核泄漏的问题不会那么无助和被动,如果我们的核能技术再先进一些能抗震的话,那就更加美好。但是这一切现在只是设想,需要我们的努力,我想总有一天我们的技术会让我们利用核能更加得心应手,那么我们和平利用的步伐又向前迈进了一大步。我想作为一名新世纪的中学,在未来充满挑战的社会中,从现在开始我就要挑战自己,努力学习知识,为祖国和自己的未来积蓄力量!

可见和平利用核能会造福人类,可以保护环境节约资源。同样如果将核能用于战争,可以给人类带了灾难对地球带来破坏性的毁灭。国际社会要建立更完善的机制颁布法律来制约和促进和平的利用和发展核能,同时应该致力于先进科学技术的研发,为和平利用核能提供科学技术的保障。对于我们中学生来说,我想作为新世纪的中学生,在未来充满挑战的社会中,从现在开始就要挑战自己,努力学习知识,为祖国和自己的未来积蓄力量!

指导老师王维

【精选】核电科普知识竞赛题库

核电科普知识竞赛题库 第一部分:基本原理和知识 1、原子核中没有()。 A、中子 B、质子 C、电子 2、核能分为核裂变能和核聚变能两种,是通过()释放出的能量。 A、物理变化 B、化学变化 C、原子核变化 3、1946年,我国物理学家()在法国居里实验室发现了铀原子核的“三裂变”、“四裂变”现象。 A、钱三强、何泽慧 B、钱三强钱学森 C、钱学森何泽慧 4、以下哪个是自然界存在的易于发生裂变的核素:()。 A、铀-235 B、铀-233 C、钚-239 5、1942年以物理学家恩里科·费米为首的一批科学家在()建成了世界第一座核反应堆,实现了可控的核自持链式裂变反应。 A、美国芝加哥 B、英国伦敦 C、德国柏林 6、当一个铀-235原子核在吸收了一个能量适当的中子后,这个原子核由于内部不稳定而分裂成两个或多个质量较小的(),这种现象叫做核裂变。 A、原子核 B、中子 C、质子 D、电子 7、原子核由()组成。 A、中子和质子 B、中子和电子 C、质子和电子 D、质子、中子和电子 8、1905年,()在其著名的相对论中指出,质量只是物质存在的形式之一;另一种形式就是能量。质量和能量相互转换的公式是:E=mc2。 A、爱因斯坦 B、玛丽·居里 C、哈恩 D、施特拉斯曼 9、意大利物理学家()在1934年以中子撞击铀元素后,发现会有新的元素产生。 A、贝特 B、阿斯顿 C、卢瑟福 D、费米 10、1896年,法国科学家贝克勒尔发现了()。 A、电子 B、放射性 C、 X射线 11、1898年,居里夫人发现了放射性元素(),她又通过艰苦努力,于1902年发现了另一种放射性元素镭。 A、铀 B 钍C、钋 12、1898年,居里夫人发现了放射性元素钋,她又通过艰苦努力,于1902年发现了另一种放射性元素()。 A、铀 B 钍C、镭 13、1914年,物理学家()确定氢原子核是一个正电荷单元,称为质子。 A、卢瑟福 B、伦琴 C、居里夫人 14、1932年,物理学家()发现了中子。 A、查德威克 B、汤姆逊 C、居里夫人 15、1938年,德国科学家奥托·哈恩及其助手斯特拉斯曼在用中子轰击()原子核时,发现了核裂变现象。 A、钍 B、铀 C、钚 16、1905 年,著名科学家()提出了质能转换公式E=mC2(E为能量,m为转换成能量的质量,C为光速)。核能就是通过原子核反应,由质量转换成的巨大能量。

第三节和平利用核能1

第三节和平利用核能1 一、教学目标 【情感态度与价值观】 感悟科学家身上开发和利用核能的探索精神。 【过程与方法】 在学习的过程中,提高自主学习能力。 【知识与技能】 (1)知道核反应堆、核燃料堆、控制棒和核电站。(2)知道柴薪时代、化石燃料时代。 (3)知道化石燃料、不可再生能源和可再生能源。(4)知道我国的化石燃料。 二、教学重点:核电站工作原理 三、教学难点:核电站工作原理 四、教学方法:视频与讲解相结合 五、课时安排:1课时

六、教学流程 注1:提问 在上节课中,我们看到了原子弹和氢弹爆炸给我们人类造成的巨大危害,那么如何来和平利用核能呢? 注2:核电站工作原理 让学生观看视频“秦山核电站”的工作原理,了解核电站中的工作流程。同时为了加深学生对于核反应堆的了解,让学生在多媒体课件中进一步了解核反应堆、核燃料堆、控制棒等部件的工作原理。 注3:燃料时代 人类发明用火技术后,好几十万年中使用的燃料主要是植物,砍柴和收集干草成为人们日常生活不可缺少的一部分。科学家将这一漫长时期称为柴薪时代。 煤炭、石油和天然气都是地球早期生物遗骸经过长期地质演变的产物,所以科学家将它们统称为化石燃料。我们将这一个新的时代称为能源历史上的化石燃料时代。 注4:不可再生能源和可再生能源 化石燃料的形成需要经过漫长的时间,用掉了,短时间内不可能再生。所以我们把化石燃料称为不可再生能源。 可再生的、污染少的新能源。例如太阳能、风能、氢能……它们都属于可再生资源。

注5:我国化石燃料简介 通过让学生观看我国三大化石燃料的地图,了解我国的主要化石燃料的分布。 在三大化石燃料中,我国的煤炭储量最可观,储量达到1145亿吨,在世界各国中名列前茅。我国煤炭资源分布很广,全国各地都有可开采的煤矿,山西、陕西、甘肃和内蒙古是我国大煤田集中的省份。我国的重要油田有黑龙江省的大庆油田、辽宁省的辽河油田、山东省的胜利油田、甘肃的玉门油田、河北的大港油田和任丘油田、新疆的克拉玛依油田、吐鲁番——哈密油田和塔里木油田等。

核能的利用和安全

核能的利用和安全 摘要: 从19世纪以来,人类发现了核能之后,核能的利用开始进入人们的视野,可以作为最新型的大杀伤力武器和最清洁能源之一的它,人们对他的研究从未停止.方向主要有两个,一个主要是利用核能来产生电力,而另一方面,则是制造核武器..核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量.是种目前为止能源利用率较高和最为清洁的能源之一,而核武器是利用原子核裂变或聚变反应,瞬间释放出巨大能量,造成大规模杀伤和破坏作用的武器。 关键词: 核能,核武器,原子能,核裂变,核聚变,能量,核事故 正文: 核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量,核能通过三种核反应之一释放:1、核裂变,打开原子核的结合力。2、核聚变,原子的粒子熔合在一起。3、核衰变,自然的慢得多的释能形式。 核武器 在核能被发现之后,首先使用的是制造核武器,核武器是战略威慑和扼制常规战争的主要手段,例如原子弹、氢弹、中子弹等.核能是核裂变或聚变反应释放的巨大能量,例如1克铀在裂变时,它的原子核产生的爆炸力相当于20吨 TNT炸药的能量。因此具有很高的利用价值。 目前来看,一旦发生核战争,全球的各种核武器足以毁灭整个地球,因此这样的“核战争”中没有赢家,只有自我毁灭。核武器即使在战争中不直接使用,也在高科技局部战争中起着重要的威慑作用。美国于1945年8月6日和9日先后在日本的广岛和长崎投下了两颗原子弹,示了原子弹空前的杀伤和破坏力,而到目前为止,日本也是唯一一个在战争中遭受到核打击的国家.

原理: 核武器是指利用核裂变或聚变反应释放的巨大能量而产生爆炸 作用,核武器爆炸,不仅释放的能量巨大,而且核反应过程非常迅速,微秒级的时间内即可完成。因此,在核武器爆炸周围不大的范围内形成极高的温度,加热并压缩周围空气使之急速膨胀,产生高压冲击波。地面和空中核爆炸,还会在周围空气中形成火球,发出很强的光辐射。核反应还产生各种射线和放射性物质碎片;向外辐射的强脉冲射线与周围物质相互作用,造成电流的增长和消失过程,其结果又产生电磁脉冲。这些不同于化学炸药爆炸的特征,使核武器具备特有的强冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等杀伤破坏作用。 威力: 然而,核武器却是恐怖的,据联合国和日本1986年在北京共同举办的《核战争威胁与核能和平利用展览》介绍,广岛原子弹爆炸时,"在一二秒钟内,全市40%的地方变成了焦土,92%的地方不能辨出原来的面貌.一年后,广岛宣布有118661人死于此次轰炸……至今为止,死于此次轰炸的人数已超过20万名."长崎原子弹眨眼之间毁坏了三分之一个城市.在这次轰炸中,有7.4万人死亡,7.5万人受重伤.在伤亡人员中,很多人就是受到放射性沾染的伤害。然而按今天核武器的破坏力来衡量,广岛,长崎原子弹都是原始核武器,其破坏能力也都是最低 限度的..由于核武器的杀伤力极大,造成的毁灭性效果并非人类所能 承担的,因此,目前世界上的核武器多起震慑作用,而并未实际投入到 战争当中去. 核能发电(核电站): 任何东西都有它的两面性,核能也不过如此。虽然核武器给人类带来了巨大的恐慌,但它所蕴含的巨大的能量也让人人们看到了有利的一面。我们目前处于和平年代,核武器并没有投入到战争当中去, 但这不代表我们没有对核能的继续研究,因为核能也能和平地利用, 造福于人类,利用核能发电的核电站就是其中的手段之一. 核能发电,就是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外(见轻水堆),其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热,

核能辩论

维普中文科技期刊全文数据库(中国最大的数据库)https://www.sodocs.net/doc/a716607211.html,/ 核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式,国际核能的应用经历了 对核电机组的从第一代到第三代不断改进的过程,目前,国际第四代核能利用系统研究提出了反应堆设计和核燃料循环方案的新概念,我国核电已由起步进入发展阶段,具有自主设计建造第二代核电的能力,我国已做出积极推进核电发展的重大决定,加快我国核电建设,提高核电在电力供给中的比重,这将有助于缓解电力增长与交通运输、环境保护的矛盾,核能利用的发展前景将越来越广阔。关键词:核能应用;前景展望;核电发展 核能利用是解决能源问题必由之路,它在能 有希望在将来彻底解决人类对能源的需求。然 而,核能的开发利用是一个循序渐进的长期进 程,按其科技难度和实现产业化的前景展望,大 致可分为三个阶段:第一阶段是热中子反应堆, 第二阶段是快中子增殖堆,第三阶段是可控聚变 堆。这三阶段需要互相衔接和交叉,逐步进入实 用,实现产业化。 积极发展核电,因为核能有其无法取代的下 列优点: (1)核能是地球上储量最丰富的能源,又是 高度浓集的能源。1t金属铀裂变所产生的能量, 相当于270万t标准煤。地球上已探明的核裂变 燃料,即铀矿和钍矿资源,按其所含能量计算, 相当于有机燃料的20倍,只要及时开发利用, 便有能力替代和后续有机燃料。更进一步说,地 球上还存在大量的聚变核燃料氘,能通过聚变反 应产生核能。1t氘聚变产生的能量相当于1100 万t标准煤,氘即重水中的“重氢”,普通水中有 七千分之一的重水,故地球上存在约40万亿t 氘。所以聚变反应堆成功以后,能源真可谓取之 不尽,用之不竭,人类将不再为能源问题所困扰。 (2)核电是清洁的能源,有利于保护环境。 目前世界上大量燃烧有机燃料的后果是足堪忧虑 的。燃烧后排出大量的二氧化硫、二氧化碳、氧 化亚氮等气体,不仅直接危害人体健康和农作物 生长,还导致酸雨和大气层的“温室效应”,破 坏生态平衡。比较起来核电站就没有这些危害。 核电站严格按照国际上公认的安全规范和卫生规 范设计,对放射性三废,原则上是回收处理储 存,不往环境排放,排往环境的只是处理回收后 残余的一点尾水尾气,数量甚微,对环境没有实 质性的影响。

什么是核能及核能的利用

什么是核能及核能的利用 关键字:核能利用、核能现状、核能发展、核能简介 引言 人类的一切活动都离不开能源,能源是发展工业、农业、国防、科学技术和提高人民生活水平的重要基础。1939 年原子核裂变的发现,开辟了核能利用的新时代.。特别是在能源结构从石油转入非油能源的新时期里,核能被认为是解决世界能源短缺的一种重要途径,可开发的核燃料资源所提供的裂变能、聚变能,可供人类大规模长时期的利用。核能具有独特的优越性,开发和利用新型的核能源是人类社会生存发展的必然趋势。近年来,大力发展核电是许多国家在研究本国能源现状和前景之后,所采取的一种比较普遍的基本政策。 1、核能简介 1.1核能的发现 核能的发现凝聚了众多科学家的智慧和汗水。1932年,英国物理学家查德威克发现了中子,为人类提供了打开核能利用大门的一把钥匙,1939 年,费米利用中子轰击铀发现反应能产生中等重量的元素,居里夫人的女儿伊伦·居里进行了类似的研究,但得到了不同的反应产物。德国科学家哈恩重复他们的实验,证实中子轰击铀能产生重量为铀一半的元素,并确定它是钡,他的进一步工作证实了伊伦·居里实验的产物是镧。接着,流亡瑞典的奥地利女科学家迈特纳提出了铀核裂变的概念,并指出裂变能放出能量。为了能持续地放出核能,匈牙利物理学家西拉德最先考虑了链式反应发生的可能性。1939 年约里奥·居里夫妇等人,通过实验发现一个铀核(U - 235)裂变会释放出2—3个中子,用实验证实了链式反应的可能性。1941年12月到1942年12月,费米领导一批物理学家在芝加哥大学斯塔克运动场的西看台下,成功地建造了世界上第一座原子核反应堆,发出了200W的电,解决了受控自持链式反应的众多技术问题,这标志着核能和平利用时代的到来【1】。 1.2核能的利用原理 核能,由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。其是通过转化其质量

能源家族和核能测试题及答案

第一节能源家族习题精选 维度&基础知识 1.凡是能够提供________的物质资源都可以叫做能源。我们常见的煤、石油、天然气被称为________。 2.________统称为一次能源,如:________、________;________称为二次能源,如________、 ________。 3.由生命物质提供的能量叫做________,人们利用了它里面存储的________能。 4.短期内不可能从自然界得到补充的能源叫做________,如________、________;能够从自然界源源不断地得到补充的能源叫做________,如:________、________、________。 5.关于能源的说法,正确的是() A.煤,石油,天然气以及水能,风能,太阳能是一次能源 B.核能,电能,地热能是二次能源 C.煤是世界上许多国家的主要能源 D.生物质能是一次能源 6.关于能源的说法,正确的是() A.化石能源是不可再生能源 B.核能是可再生能源 C.一次能源中只有石油,煤和天然气 D.二次能源中只有电能和核能 维度&能力提高 7.太阳能把地面的空气晒热,太阳能转化为________能;空气流动成风,又转化为________能;植物吸收太阳能,发生光合作用,太阳能转化为植物的________能;古代植物在地质变迁中变为煤、石油、天然气,转化为这些燃料的________能。 8.下列能源中属于一次能源的是() ①风能②地热能③电能④核能 A.①②③④ B.①②③

C.①②④ D.②③④ 9.下列属于不可再生能源的是() ①石油②太阳能③天然气④生物质能 A.①② B.②③ C.③④ D.①③ 维度&探究应用 10.阅读文章并回答文后问题。 变废为宝的生物质能 生物质是地球上最广泛存在的物质,它包括所有动物、植物和微生物,以及由这些有 生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。各种生物质都具有一定的能量。以生物质为载 体、由生物质产生的能量,便是生物质能。 生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。它直接或间接来源于 植物的光合作用。地球上的植物进行光合作用所消费的能量,占太阳照射到地球总辐射量的0.2%。这个比例虽不大,但绝对值很惊人:光合作用消费的能量是目前人类能源消费总量的40倍。可见,生物质能是一个巨大的能源。 人类以柴薪为能源,历史长达百万年。作为可直接利用的燃料,柴薪利用贯穿着整个人类的文明发展史。除柴薪的直接燃烧外,生物质能的转化利用技术还有沼气生产、酒精制取、木制石油、生物质能发电等。 一、生物质能的来源 柴薪至今仍是许多发展中国家的重要能源。但由于柴薪的需求导致林地日减,应适当规划与广泛植林。 牲畜粪便牲畜的粪便,经干燥可直接燃烧供应热能。若将粪便经过厌氧处理,可产生甲烷和肥料。 制糖作物制糖作物可直接发酵,转变为乙醇。 城市垃圾主要成分包括:纸屑(占40%)、纺织废料(占20%)和废弃食物(占20%)等。将城市垃圾直接燃烧可产生热能,或是经过热分解处理制成燃料使用。

《核能的利用》学案(浙教版九年级)

第8节核能的利用 学习目标: 1、知道原子核的裂变和聚变是获得核能的两种方式。 2、了解和平利用核能的方式。 3、了解核能和平利用的进展和核能的优点,以及核能开发所带来的问题。[来源:学_科 _网] 学习重点及难点: 重点:获得核能的两种方式,和平利用核能的方式。 难点:核能开发。 学习过程: 问题导学: 通过介绍二战末美国在日本广岛、长崎投下了两枚原子弹和两图片引出核变。(也可以顺便介绍一下福岛核电站的事件) 一、裂变和聚变 (1)核裂变——质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放出能量的过程。 举例:中子轰击铀235产生核能p110图3-27 链式反应(chain reaction):如果产生的中子继续轰击其他铀核,就会导致一系列铀核持续裂变。 原子弹——根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果! (2)核聚变——2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同时释放出能量的过程。 举例:氘核和氚核在超高温下聚合成氦核,同时放出大量能量。 由于聚变反应需要在很高的温度下才可发生,所以也叫热核反应。 氢弹――根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。 设疑:核能这么巨大,难道只能用于战争吗?如何才能有效地控制核能的释放? 二、核能的和平利用――核电站 讲授:如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行, 释放的核能就可有效地利用。

可介绍如何控制核裂变的反应速率(如右图) 核电站――利用原子核裂变时产生的大量热量,使水 变成蒸汽,推动汽轮机运转,再带动发电机发电。 如图所示 [来源:Z#xx#https://www.sodocs.net/doc/a716607211.html,] [来源:学§科§网Z§X§X§K] 图一:秦山核电站图二:核电站示意图思考:根据图二,思考在电站工作过程中,能是如何转化的? 核能→内能→机械能→电能 三、放射线 讲授:核变过程中除了放出大量热量外,同时也会放出许多肉眼无法看见、能量很高的射线,如以下三种: α射线:带2个单位正电荷,是氦原子核 β射线:带1个单位负电荷,是高速的电子流 γ射线:电中性 放射线的益与害: 大剂量的放射线对人畜会造成伤害,但较小的量并加以控制 则可以为人类做许多的事,举例说明。 随堂练习: 一、填空题 1.原子核由和组成. 带正电荷,电量跟所带负电荷电量相等; 不带电,

核能的利用

第3章第8节核能的利用(九上) 科学组王玲玲 一、教学分析 (1)教学内容:在全面推进素质教育的今天,教学中做到“授人以鱼,不如授人以渔”这句话显得更为突出,更有时代意义。怎样让我们的学生自己能学,自己能解决理论和实际的问题是我们教学的最终目的。对于新教材在知识的安排出现了较大的改动,对知识的体系化要求更高,本节内容安排在《能量的转化和守恒》中符合学生的知识要求和求知方向,把神秘的“核能”纳入到电能、机械能、内能的知识体系中,让学生体会到核能时代的来临,升华了学生的求知欲望。可以加深学生对本节上部分已学知识的深化和对能量的转化和守恒的理解,在此基础上来学习下册的能源问题显得很自然,能更好的理解我国在能源上的战略。可知本节内容在知识容量上来衡量的话,知识比较单一,如果能把上下知识进行串联和在课本内容上加以充分应用和深入分析,则对学生的科学知识的培养、对科学的兴趣会有很好的效果。 (2)重点:裂变和聚变的异同,核电站的工作原理 难点:对核能的理解,核电站的工作原理 (3)教学目标:①掌握获得核能的两种途径 ②用辨证唯物主义的观点看待和平利用核能 ③了解我国核能的发展历史、现状和前景,培养学生的爱国情 感和环境保护的意识 (4)教学准备:化学反应的模型图片原子弹和氢弹的爆炸图片 核电站的图片射线的应用场景

二、教学过程 新课引入:请各小组同学将自己查阅的有关核能的资料与同组成员进行讨论,并对难以明白的内容加以记录(之前布置查找资料和怎样用百度搜索)。(5分钟后,各小组讨论和记录完毕,教师要求各组汇报讨论中的疑问,在纵多的问题中教师要进行筛选部分。) 1、原子弹和氢弹的威力为什么大的惊人? 2、核电站是通过怎样发电的? 3、核电站会像原子弹那样爆炸吗? 4、什么是核反应? 5、核辐射怎样防护? 6、我们国家的原子弹多吗?氢弹有吗?哪种威力大? 讲述:同学们查阅资料的能力很强,同时提出的问题也很吸引其他同学和老师,你们想要问题的回答,也是我们这节课将要学习的(板书:核能的利用)新课教学:出示二战期间“小男孩”和“胖子”炸毁广岛和长崎的资料照片,请学生针对照片中的情景发表自己的评论(评论的落点:1、巨大的能量是释放形式是怎样的;2、这些能量若被我们利用可以创造多少的财富) 讲述:同学们的评论很丰富,从图片中我们看到原子弹的威力很大,可以说是毁性的,大家一定感到疑惑,威力为什么会如此巨大?是怎样产生的?(激发学生的求知欲) 复习:化学反应的本质是什么?(用模型结构复习原有知识,用已知知识为切入点,学生接受更自然) 思考:上述反应中存在怎样的能量变化?原子核内部有变化吗?

人教版物理九年级全一册22.2《核能》习题(含解析)

第2节核能 一、选择题 1.下列关于原子和原子核的说法中正确的是() A.原子核由中子和电子组成 B.原子核外的电子带负电,并固定在某一位置 C.所有原子内部的质子数和电子所带的电荷数不相等 D.原子是由原子核和核外电子组成的 2.如图是核电站工作的流程图。关于该流程图中各装置的能量转化,下列说法错误的是() A.核反应堆将核能转化为内能 B.蒸汽轮机将机械能转化为内能 C.发电机将机械能转化为电能 D.各种用电器将电能转化为其他形式的能 3.如图所示是一种核反应的过程,这种反应的原理可用于制造() A.原子弹 B.氢弹 C.导弹 D.普通炮弹 4.关于核反应,下列说法正确的是() A.只有裂变才能释放出核能 B.氢弹爆炸是利用裂变释放出核能 C.核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的 D.原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的

5.下列关于核能开发的说法中,你认为正确的是() A.核能发电使用的燃料是天然气 B.核能是一种稳定、高效、清洁的能源,和平利用核能的最好方法是制造各种核武器 C.核电站开发核能是利用可控核裂变过程释放的核能 D.核电站产生的核废料对环境没有污染 6.关于核能和核反应,下列说法正确的是() A.只有核裂变才能释放核能 B.核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站 C.氢弹爆炸是利用核裂变释放核能的 D.原子弹爆炸时发生的链式反应,是不加控制的 7.关于核能的下列说法中,正确的是() A.任何原子内部都有原子核,所以,利用任何物质都能获得核能 B.原子弹和氢弹都是利用核聚变的原理制成的 C.原子核间有斥力,所以核聚变必须在极高的温度和极大的压强下进行 D.太阳内部在不断地进行着大量的裂变反应 8.在核电站中() A.发生的是可以控制的链式反应 B.需要把核燃料加热到极高的温度 C.任何情况下,核能是没有污染的 D.核燃料是可再生能源 二、非选择题 1.阅读《核电站》,回答问题。 核电站 核电站和原子弹都是采用核裂变的方式获得能量的。在原子弹中,对这种“链式反应”是不加任何控制的,因此会产生巨大的、破坏性的爆炸,并会产生明显的烟雾及气体组成的蘑菇云。核电站反应堆所用的核燃料,其浓度比原子弹中的核反应材料低,按程序正规操作一般不会发生核爆炸。 核电站将核燃料棒或核燃料芯块中的能量释放出来,并将它最终转化为电能。核

和平利用核能

能源是一个国家国民经济的重要基础之一,是国民经济可持续发展的强有力的保证。然而在传统的能源构成中,火力发电和水力发电都有其局限性。例如,煤炭和石油发电时,在消耗了大量宝贵的化石资源的同时,放出的废气严重地污染了环境,使人们的生存空间越来越恶劣;另外大量的燃料需求又给交通运输部门增添了沉重的负担。而水力发电方面,因为目前只有江河发电形成规模,其它尚未达到工业利用程度,所以,水力资源的发达程度就限制了其发展的空间。而核能作为一种新型的能源,具有得天独厚的优越性。它利用地球中蕴藏丰富的放射性同位素铀的裂变反应产生的巨大的能量来发电,效率既高又不污染环境。理论上说,1公斤的铀全部裂变所释放出的裂变能,大约相当于2500吨煤或2000吨的石油燃烧时所释放出的能量。随着世界各国环境意识的加强,核能的重要性正在逐步被认识到,各国对发展核能的投入也呈稳定上升的趋势。相信在下个世纪中,核能必将得到更广阔的发展空间,这一优秀的能源形式必将得到更大的发展,从而使其更好地服务于人类和造福于人类。 核能的和平利用,对于缓解能源紧张、减轻环境污染具有重要的意义。我国十分重视核能的开发利用,在国家高技术研究发展计划(863计划)中,能源领域研制开发三种先进反应堆,它们是快中子堆、高温气冷堆、聚变-裂变混合堆。目前,核裂变能已经为人类提供了总能耗的6%。而当将来利用轻原子核的聚变反应产生的核聚变能得到工业应用后,人类将从根本上解决能源紧张的问题。核聚变能是两个轻原子核结合在一起时,由于发生质量亏损而放出的能量。核聚变的原料是海水中的氘(重氢)。早在1934年,物理学家卢瑟福、奥利芬特和哈尔特克就在静电加速器上用氘-氘反应制取了氚(超重氢),首次实现了聚变反应。尽管海水里的氘只占0.015%,但由于地球上有巨大数量的海水,每升海水中所含的氘通过核聚变反应产生相当于300升汽油燃烧所放出的能量,所以可利用的核聚变材料几乎是取之不尽、用之不竭的。这些氘通过核聚变释放的聚变能,可供人类在很高的消费水平下使用50亿年。而且,核聚变能是更为清洁的能源。当前,科学家正在为此而不懈地努力. 从人类能源需求的前景来看,发展核能更是必由之路,这是因为核能有其无法取代的优点,主要表现于:1.核能是地球上储量最丰富的能源,又是高度浓集的能源。一吨金属铀裂变所产生的能量,相当于270万吨标准煤。按照地球上有机燃料的储量和人类耗能的情况来估算,地球上煤的储量大概还过200多年即将耗尽,石油则只够用三四十年。人类已经面临如何选择后继能源的问题。地球上已探明的核裂变燃料,即铀矿和钍矿资源,按其所含能量计算,相当于有机燃料的20倍,只要及早开发利用,即有能力替代和后继有机燃料。更进一步说,地球上还存在大量的聚变核燃料氘,能通过聚变反应产生核能。1吨氘聚变产生的能量相当于1100万吨标准煤。自然界每吨海水或河水中均含有3克氘,所以,将来聚变反应堆成功后,1吨海水即相当于33吨标准煤。那时,人类将不再为能源问题所困扰。2.核电是清洁的能源,有利于保护环境。目前,世界上大量燃烧有机燃料的后果是相当严重的,燃烧后排出大量的二氧化硫、二氧化碳、氧化亚氮等气体,不仅直接危害人体健康和农作物生长,还导致酸雨和大气层的“温室效应”,破坏生态平衡。比较起来,核电站就没有这些危害。核电站严格按照国际上公认的安全规范和卫生规范设计,对放射性三废,按照尽力回收储存,不往环境排放的原则,进行严格的回收处理。往环境排放的只是处理回收后残余的一点尾水尾气,数量甚微。核电站运行经验证明,它每发1000亿度电,放射性排放总剂量平均1.2希,而烧煤电站的灰渣中放射性物质总剂量约为每发1000

《核能》教案

第2节核能 【教学目标】 1.了解核能的由来,知道核能的优点和可能带来的问题。 2.了解原子和原子核的结构。 3.了解核变和聚变。 【教学重点】 知道可控链式反应,和平利用核能。 【教学难点】 知道可控链式反应,和平利用核能。 教学过程 一、创设情景明确目标 大家知道,我国是个能源消耗大国,每年的各种能源如煤、石油、天然气等消耗巨大,折合标准煤20亿吨。20亿吨是什么概念?如果把这些煤堆成1 m高,1 m宽的堤坝,长度达106km,这个长度接近地球到月球距离的3倍。大家想一想,长期这样下去,肯定会发生能源危机。我们应该采取什么样的措施来挽救能源危机呢? (学生讨论、交流并回答) 请同学们按“自学提示”阅读课文。 二、自主学习指向目标 通过阅读课本,完成名师学案的“知识储备”部分的内容。学生回答后,师生共同订正答案。 三、合作探究达成目标 核能 (一)提问:原子由什么组成?原子核由什么组成? 一切物质由分子组成,分子又由原子组成。有些物质的分子就是一个原子。原子十分小,原子由质子、中子、电子三种粒子组成。质子带正电荷,电子带负电荷,中子不带电。质子和中子的质量比电子大得多,挤在处于原子中心的构成非常小的原子核中,就像几颗豆粒挤在大广场中央一小块弹丸之地一样。 (二)提问:原子核的特点?核能怎样产生? 质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,因此原子核十分牢固,要使它们分裂或重新组合是极其困难的。但是,一旦使原子核分裂或聚合,就可能释放出惊人的能量,这就是核能。核能是能源家族的新成员,它包括核裂变能和核聚变能两种主要形式。 学生完成“巩固新知知识点一”的内容。 1.一切物质都是由__分子__组成,__分子__又由__原子__组成,有些物质的__分子__就是一个__原子__。 2.原子由__质子__、__中子__、__电子__三种粒子组成;__质子__带正电,__中子__不带电,__电子__带负电;__质子__和__中子__的质量比__电子__大得多,它们挤在原子的中心,构成非常小的__原子核__。 3.质子、中子依靠强大的__核力__紧密地结合在一起,因此原子核十分牢固,要使它

核能的利用教学设计

《核能的利用》教学设计 科学(浙教版)九年级上册第三章第8节 一、教材分析 《核能的利用》是浙教版九年级科学第五册第三章最后一节学习内容。本堂课体现了新课标要求,注重让学生经历从生活在科学,从自然到科学的认识过程,经历基本的教学探究实验活动,了解科技发展,从而融入到现代社会中。 二、学情分析 本节课学生初次接触到核知识,核能、裂变、聚变、链式反应等这些深澳的概念,在学生头脑里,是一片空白。原子弹的爆炸以及给人们带来的灾害,可以通过让学生自己查找网络资料去了解这方面的信息,并及时指导学生掌握核武器的防护要领。由此可以发展学生的信息文化素养和信息社会的生存技能。 三、设计思路 为了突破教学难点,调动学生学习的积极性,教师运用多媒体课件把抽象的概念和直观的现象结合起来,这种图文并茂的讲解学生更容易理解。随着科学技术的发展和教学改革的不断深入,多媒体教学已成为传播知识的优良载体。它不但恶意增大课堂容量,提高学生兴趣,还可以缩短教学过程,进行资源分享。为了突出教学重点,应该让学生侧重了解在和平时期核能的利用,以及通过讨论的形式谈一谈我国未来核能的发展。通过联系我国在核能与核技术开发应用领域取得的成绩,加强对学生的爱国主义教育,启发他们树立为祖国现代化建设事业贡献力量的理想。 四、教学方法 主要采用多媒体辅助教学法,让学生合作学习,讨论交流,归纳总结,学以致用。 五、教学目标 知识与技能 1.知道原子核的裂变和聚变是获得核能的两种方式 2.了解和平利用核能的方式 3.了解核能和平利用的进展,了解核能的优点和核能开发可能带来的问题 过程与方法 进一步了解模型法,增强学生观察、归纳的能力。 情感态度与价值观 1.通过介绍我国在核能领域的成就,以增强学生的民族自豪感。 2.启发学生想象人类开发利用核能的美好前景,激发学生努力学习科学技术的热情。 重点和难点 重点:裂变与聚变及其应用

高中物理核能的利用(1)

第八节核能的利用(第1课时) 教学目标: 1.知道原子核的裂变和聚变是获得核能的两种方式。 2.了解和平利用核能的方式。 3.了解核能和平利用的进展,了解核能的优点和核能开发可能带来的问题。 教学重点和难点: 重点:核能的获得和人类对核能的利用。 难点:原子核裂变和聚变的区分。 教学过程: 阅读与思考: 1945年8月6日和8月9日,美国将两颗外号为“小男孩”和“胖子”的原子弹,分别投到日本的广岛和长崎,原子弹爆炸时释放出的巨大能量将两座城市在瞬间化为废墟。如此巨大的能量是怎样产生的?这些能量能否被我们利用呢? [科学探究] 一、裂变和聚变 1.核能 原子核是可以改变的,且在有些改变的过程中还会释放出巨大的能量,这种能量称为核能。2.获得核能的途径:裂变和聚变。 (1)裂变。 裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放出能量的过程。 原子弹就是根据裂变的原理制造的。 (2)聚变。 聚变是使2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同时释放出能量的过程。氢弹就是根据聚变的原理制造的。 (3)质量相同的核材料,聚变反应释放的核能比裂变反应要多得多,故氢弹的威力比原子弹大得多。 二、核能的和平利用——核电站 1.原子核的裂变和聚变在可以控制的条件下缓慢地进行,释放的核能就可以有效地利用。 目前的核电站就是利用原子核裂变时释放大量能量来工作的。 阅读图3-76核电站。 2.核电站中的能量转化。 核能→水的内能→汽轮机的机械能→电能 3.1994年底,全世界核电站的发电量已占总发电量的17%。我国目前已经运行的核电站有秦山核电站和大亚湾核电站,还有几座正在建造中。 三、放射线 1.原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质,这些物质的原子核内部会向外辐射出肉眼看不见、能量很高的射线,其中有α射线、β射线、γ射线。

《核能利用的历史》阅读练习及答案

说明文阅读(5-8小题,每小题3分,共12分) 核能利用的历史 ①人类利用核能是从原子弹、核游艇等核武器开始的。随着在军事领域的不断应用,核能利用技术日趋成熟。上世纪50年代初期,人类开始探索核能的和平利用。1951年12月20日美国爱达荷国家反应堆试验中心使用实验增殖反应堆的余热试验发电,第一次通过核 反应获得了电流。虽然爱达荷实验反应堆第一次用核能点亮了灯泡,但并没有将电输入电网,因此从严格意义上来说,它不能算作“电厂”,当然也不能算作世界上第一座核能发电站。 ②1954年,苏联建成世界上第一座核能发电站——奥布宁斯克核电站。它利用浓缩铀 作燃料,采用石墨慢化水冷堆技术,输出电功率为5000千瓦。奥布宁斯克核电站的投入使 用标志着人类核电站时代的到来,也意味着核能的和平利用成为现实。此后,英国和法国 也建成一批生产钚和发电两用的气冷堆核电站。美国西屋公司利用其核潜艇技术建成了世界 上第一座商用核电站——美国希平港核电站。 ③核电站真正大规模发展是在上世纪70年代至80年代早期,人们称这一时期建设的 核电站为第二代核电站。从1970年至1975年,全世界核电装机容量每年以30%的速度增长,有的国家增长速度甚至超过100%。这是因为当时全球经济处于高速发展期,电力的需求也 在高速增长。同时,人们理想地认为,核能已经可以大规模地取代煤和石油,煤和石油可以 不再作为能源而仅仅作为化工原料来加以利用。至1987年,在不到20年的时间里,世界核发电量就从可忽略不计发展到占全球总发电量的16%。在此阶段,形成了几种主要的核电技术:轻水堆(分为压水堆和沸水堆)、重水堆、气冷堆,以及压力管式石墨水冷堆。其中,由 于经济性不及轻水堆,气冷堆在上世纪70年代末停止了兴建。石墨水冷堆在切尔诺贝利事 故以后也不再兴建。 ④80年代后,核能发电的发展逐步缓慢,其根本原因是全球经济增长缓慢,其他因素 还包括环境保护者的反对、高利率、1973年和1979年石油价格震荡引起的能源消耗下降等, 特别是受到了1979年美国三里岛和1986年苏联切尔诺贝利两起核事故的影响。三里岛核事故是发生在民用核能界的第一次重大核事故。虽然没有对公众和环境产生放射性影响,但 是增强了公众对核能发电的担忧和反对。同时,巨大的经济损失打击了新核电项目的投资。 切尔诺贝利核电站事故更增强了人们对核电安全的担忧。之后除了亚洲国家,其他国家基本上没有建设新的核电站。 ⑤进入21世纪,环境问题日益突出,同时,新一轮经济发展对电力的需求增加,而核 电是可以大规模替代化石燃料的清洁安全能源,因此发展核电重新成为世界热点。已有核电的国家纷纷提出新的核电发展计划,没有核电的国家也纷纷计划建设核电站。根据统计,有30多个国家向国际原子能机构表达了希望建设核电站的愿望,其中10多个国家已开展了一 些实质性的行动。 5.依据原文的信息,下列推断正确的一项是() A.人类利用核能的历史是从民用领域开始的。 B.目前核能已经完全可以取代化工原料而成为世界主流的能源。 C.目前还在使用的核电技术只有轻水堆和重水堆。 D.目前有10多个国家得到了国际原子能机构同意,已开展了一些实质性的行动。 6.对上世纪70年代至80年代早期,核电站得以大规模发展的原因陈述不正确的一项() A.当时全球经济的高速发展致使电力需求也在高速增长。

九年级物理全册第二十二章第2节核能课时练习题(含答案)

第2节核能 学校:姓名:班 级:考号: 评卷人得分 一、单选题 A. 只有裂变才能释放出核能 B. 氢弹爆炸是利用裂变释放出核能 C. 核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的 D. 原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的 2. 下列关于放射现象、原子核和核能的说法中,正确的是( ) A. 通过对放射现象的研究,物理学家确认,原子核由质子和电子组 成 B. 放射性有着广泛的应用,但是强剂量或长时间的辐射对人体有 害 C. 目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 D. 核聚变的原料“铀”在地球上的储量非常有限 3. 在作为人类主要能源的化石能源发生危机时,核能由于其能量密度远高于化石能源,给人 类解决能源危机带来希望。但1986年切尔诺贝利核电站的核泄漏和2011年日本福岛核电站 的核泄漏等,使各国对核电站的安全性不得不高度重视。造成核电站的安全性得不到保障的 最主要的原因是( ) A. 核废料不好处 理 B. 核能发电技术还不成熟 C. 只有核裂变可控,核聚变不可控 D. 意外发生核泄漏时,会 产生放射性污染 4. 关于原子弹和氢弹,下列说法正确的是( ) A. 原子弹就是氢 弹 B. 原子弹爆炸时 发生的是核裂变 C. 氢弹爆炸时发生的是核裂变 D. 原子弹和氢弹的威力相 同 5. 如图所示的是一种核反应,这种核反应的原理可用于制造( ) A. 原子弹 B. 氢弹 C. 导 弹 D. 普通炮弹 6. 关于裂变和聚变,下列说法正确的是( ) A. 裂变又叫链式反应,反应速度不可控制 B. 裂变又叫链式反应,反应速度可以控制 C. 聚变又叫热核反应,反应速度不用控制 D. 聚变又叫热核反应,反应速度可以控制 7. 核电站发电流程如图所示,在核电站的发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是( ) A. 核能→化学能→内能→电能 B. 核能→化学能→机械能→ 电能

和平利用核能至关重要

和平利用核能至关重要 席林鹏 (慈溪市逍林初中三(7)班) 随着新能源的发展和利用,核能也被越来越多的人们所认识和接受。核能资源在地球上具有极其丰富的储量,核能作为一种大规模替代化石燃料的经济、安全和洁净的能源,为社会可持续发展和世界和平稳定提供了保障。核能重要性已被世界大多数国家所认识。核能大发展的局面已经来临。但是近年来,伊朗核问题和朝鲜核问题交替呈现危机状态,不仅构成国际安全和国际政治的持续焦点,而且对国际核不扩散机制造成了严峻的挑战。最近因日本9.0级地震和因此引发的海啸破坏了日本福岛核电站,在大自然面前核电站似乎不堪一击,说明了和平利用核能还任重道远,也说明了和平利用核能我们仍需要科学技术的支持。 关键词核能核战争朝鲜伊朗核问题日本核危机 如今,随着石油资源以及煤、天然气等石化燃料的逐渐消耗。自然资源的短缺也摆在了人们的面前,新能源也从此诞生和发展。自从二十世纪早期,西方科学发现了原子核内蕴藏这巨大的能量——核能之后,核能也开始迅速发展和利用。今天,核能已经走入我们的生活,人类已经在利用核能所发的电力了。在一些国家,核能成为主要的电力能源。世界目前有30多个国家拥有核电站,这420多座核电站提供了全球总电力的17%。在法国,核电甚至占到70%以上。中国大陆的核电起步较晚,80年代才动工兴建核电站。中国自行设计建造的30万千瓦(电)秦山核电站在1991年底投入运行。大亚湾核电站于1987年开工,于1994年全部并网发电。但随之而来的核战争、核武器、核危机也时时刻刻威胁着人民威胁着地球的安危。 核能的发展 核能是人类历史上的一项伟大发明,这离不开早期西方科学家的探索发现,他们为核能的应用奠定了基础。早在1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。之后在1898年居里夫人与居里先生发现新的放射性元素钋。居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。1938年德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。之后许多国家对核能开始了研究和利用。在1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。1957年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。 在1945年之前,人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时,原子弹诞

核能及其和平利用

核能及其和平利用 对于原子核的研究人类已经历了一百多年的努力,1896年贝克勒尔发现铀盐的放射现象,这是人类第一次在实验室里观察到原子核现象是核物理的开端。1897年JJ汤姆逊通过对阴极射线的研究测定了电子的核质比从而在实验上发现了电子。电子的发现极具历史意义,它打破了原子不分的传统观念,打开了通向原子物理的大门。1919年卢瑟福首次实现人工核反应发现质子。1932年J Chadwick 发现中子。1939年发现重核裂变。1942年发明热中子链式反应。1945年在奥本海默领导下原子弹试爆成功。1952年在泰勒领导下氢弹试爆成功。1952年前苏联建成第一个核电站。至今我国已拥有原子弹和氢弹,并建成了两座核电站。从核物理的发展来看,人类对原子的内部结构不的深入并从中发现了巨大的能量(核能)。要实现核能利用就必须精确了解原子核内部结构。 原子核的组成:原子核对原子的性质起主要贡献的是核的质量和电荷。核的线度只有原子的万分之一但质量却占原子质量的99%以上。元素的物理,化学性质或光谱特性主要与核外电子有关,而放射性则归因于原子核。 元素:质子数相同的一类原子。核素:具有相同质子数和相同中子数的一类原子核。同位素:Z相同但N不同的核素。同量异位素:A相同但但Z不同的核素。 A表示核子数,Z表示质子数。 原子核中的质子与质子,中子与中子,质子与中子依靠强大的力结合在一起,这就是核力。核力:核子紧密结合形成高密度核的力。我们知道原子核极小,所以这种力必是极强的作用,即核力是具有饱和性的短程力。核力是与电荷无关的强相互作用,其强度约为库仑力的100倍。核力在极短程表现为斥力。 重荷裂变 从结合能图可知,重核裂变为两个中等核时,平均结合能将增加1Mev左右,即每个核子平均贡献1Mev左右的能量。一个铀核能提供的能量几乎是化学反应中一原子提供能量的1亿倍。而裂变的关键在于铀核裂变平均要放出2.5个中子,恰好这些中子是维持链式反应所必须的。即中子的再生率大于1。因为核子间依靠强大的核力结合所以要使原子发生裂变就必须对其施以极其强大的能量,以迫使核子分开。当核子分开变成小质量原子及粒子时放出难以想象的能量。放出的能量及中子是引发后续裂变反应的条,因此重核的裂变反应一旦开始便不需要再提供能量,反应将自行进行下去。这种不可控的裂变反应会引起难以想象的爆炸,这就是原子弹爆炸。 从以上可知要实现裂变反应就要给核子提供能量,可是事实证明即使有足够的能量也不一定能促使裂变发生,这就出现了关键性的问题:链式反应没有持续进行下去。通过理论分析及实验我们知道了,裂变反应放出的中子速度极快在没有撞击剩余核子时便从铀中逃逸了,这使得反应没能持续进行下去,所以要使链式反应可以不断持续就要使纯铀达到一定的体积,即临界体积。当纯铀大于此体积时裂变放出的中子便可以在逃离反应物前撞击剩余核子激发后续的裂变反应。同时为了使裂变持续需要使高速运动的中子减速,目前世界上使用的减速剂是重水和石墨。有了这些理论指导热核裂变就可以顺利进行。因为反应释放的能量巨大所以如果不能控制就会发生巨型爆炸,为了使裂变反应可控我们可在反应堆中插入铬棒。因为铬可以有效的吸收中子,所以插入铬棒后裂变反应放出的中子减少裂变反应也就得到了有效控制。可控核裂变的发明使得和平利用核能成为可能。

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