PAGE164.核裂變與核聚變5．“基本”粒子核心素養(yǎng)目標(biāo)物理觀念：核列變、核聚變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、核電站、夸克模型．科學(xué)思維：熱核反應(yīng)可能的控制方法．科學(xué)探究：核電站的組成及工作原理．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：(1)了解常用裂變反應(yīng)堆的類型，了解核電站及核能發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)．(2)了解構(gòu)成物質(zhì)的“基本粒子”及粒子物理的發(fā)展史，初步了解宇宙的演化過程及宇宙與粒子和諧統(tǒng)一.知識(shí)點(diǎn)一、核裂變的發(fā)現(xiàn)1．核裂變：重核被______轟擊后分裂成兩塊質(zhì)量差不多的碎塊的核反應(yīng)．2．鈾核裂變：用中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生裂變，其產(chǎn)物是多樣的，其中一種典型的裂變是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋________.3．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：由重核裂變產(chǎn)生的中子使核裂變反應(yīng)________繼續(xù)下去的過程，叫作核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．4．臨界體積和臨界質(zhì)量：把裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫作它的臨界體積，相應(yīng)的質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量．5．核裂變的能量：1kg鈾235全部裂變放出的能量相當(dāng)于________標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時(shí)釋放的化學(xué)能．知識(shí)點(diǎn)二、反應(yīng)堆與核電站1．核電站：利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)施是________，它主要由以下幾部分組成：(1)燃料：________；(2)慢化劑：鈾235容易捕獲慢中子發(fā)生反應(yīng)，采用____、____和________作慢化劑；(3)控制棒：為了控制反應(yīng)速度，還需要在鈾棒之間插進(jìn)一些鎘棒，它吸收____的能力很強(qiáng)，反應(yīng)過于激烈時(shí)，可將其插入深一些，多吸收一些____，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度就會(huì)慢一些，這種鎘棒叫做控制棒．(4)水泥防護(hù)層：用來____裂變產(chǎn)物放出的各種射線．2．工作原理：__________釋放的能量，使反應(yīng)區(qū)溫度升高．3．能量輸出：核燃料____釋放的能量，使反應(yīng)區(qū)溫度升高，水或液態(tài)的金屬鈉等流體在反應(yīng)堆外________，把反應(yīng)堆內(nèi)的熱量傳輸出去，用于發(fā)電．4．核污染的處理：為避免____對(duì)人體的傷害和________對(duì)水源、空氣和工作場(chǎng)所造成的放射性污染，在反應(yīng)堆的外面需要修建很厚的______，用來屏蔽裂變反應(yīng)放出的各種射線，核廢料具有很強(qiáng)的________，需要裝入特制的容器，________.拓展：鈾核裂變的一種核裂變反應(yīng)方程，生成物是Ba和Kr，鈾核裂變的另一種核反應(yīng)方程：eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(136,54)Xe＋eq\o\al(90,38)Sr＋10eq\o\al(1,0)n在這個(gè)反應(yīng)式中，生成物是Xe和Sr.點(diǎn)睛：石墨：碳原子重水：兩個(gè)氘原子與一個(gè)氧原子形成的化合物，D2O分子量20輕水：普通水，H2O分子量18圖解：知識(shí)點(diǎn)三、核聚變1．核聚變(1)定義：兩個(gè)________結(jié)合成質(zhì)量較大的核的核反應(yīng)．(2)典型的核聚變：eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→____＋eq\o\al(1,0)n＋17.6MeV.(3)條件：要使輕核發(fā)生聚變，必須使它們的距離達(dá)到____m以內(nèi)，核力才能起作用．由于原子核都帶正電，要使它們接近到這種程度，必須克服巨大的________．這就要求原子核具有足夠的動(dòng)能，有一種方法就是把它們加熱到很高的溫度，溫度高達(dá)______開爾文，因此聚變又叫________．(4)應(yīng)用：目前，熱核反應(yīng)主要用在核武器上，那就是____．需要用______爆炸產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)核爆炸．(5)太陽能：太陽的主要成分是____，太陽中心溫度可達(dá)1.6×107K，在此高溫下，氫核聚變成氮核的反應(yīng)不停地進(jìn)行著，太陽能就來自于太陽內(nèi)部____釋放的核能．2．受控?zé)岷朔磻?yīng)(1)聚變的優(yōu)點(diǎn)：第一：輕核聚變產(chǎn)能效率高．第二：地球上核聚變?nèi)剂系膬?chǔ)量豐富．第三：輕核聚變更為安全、清潔．(2)聚變的難點(diǎn)：地球上沒有任何容器能夠經(jīng)受熱核反應(yīng)的高溫．(3)控制方法①磁約束：利用磁場(chǎng)約束參加反應(yīng)的物質(zhì)，目前最好的一種磁約束裝置是______．②慣性約束：聚變物質(zhì)因自身的慣性，在極短時(shí)間內(nèi)來不及擴(kuò)散就完成了核反應(yīng)，在慣性約束下，用____從各個(gè)方向照射反應(yīng)物，使它們“擠”在一起發(fā)生反應(yīng)．知識(shí)點(diǎn)四、“基本”粒子1．基本粒子的組成：分子由原子構(gòu)成，不同原子構(gòu)成化合物分子，相同原子構(gòu)成單質(zhì)分子．原子是由位于中心的原子核和核外高速旋轉(zhuǎn)的電子構(gòu)成的(電子帶負(fù)電，原子核帶正電)．原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的(質(zhì)子帶正電，中子不帶電)．最初的基本粒子包括：光子、電子、質(zhì)子和中子．2．發(fā)現(xiàn)新粒子1932年發(fā)現(xiàn)了______，1937年發(fā)現(xiàn)____，1947年發(fā)現(xiàn)K介子和π介子及以后的超子、______等．下表呈現(xiàn)的是自20世紀(jì)30年代至今物理學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的一部分新粒子．3．粒子的分類分類參與的相互作用發(fā)現(xiàn)的粒子備注強(qiáng)子強(qiáng)相互作用質(zhì)子、中子、介子、超子質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子，強(qiáng)子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)輕子不參與強(qiáng)相互作用電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)還沒有發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)范玻色子傳遞各種相互作用光子、中間玻色子、膠子光子傳遞電磁相互作用中間玻色子傳遞弱相互作用膠子傳遞強(qiáng)相互作用希格斯玻色子//希格斯玻色子又稱為標(biāo)量玻色子拓展：我國具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代百萬千瓦級(jí)核電技術(shù)電站——華龍一號(hào)，設(shè)置了完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施，其安全指標(biāo)和技術(shù)性能已達(dá)到國際最先進(jìn)的三代水平．我國的核能發(fā)電技術(shù)已居于世界領(lǐng)先地位．為什么說基本粒子不基本？一方面是因?yàn)檫@些原來被認(rèn)為不可再分的粒子還有自己的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，另一方面是因?yàn)樾掳l(fā)現(xiàn)的很多新粒子都不是由原來認(rèn)為的那些基本粒子組成的．點(diǎn)睛：許多粒子都存在著質(zhì)量、壽命、自旋等物理性質(zhì)與它相同而電荷等其他性質(zhì)相反的粒子，叫作反粒子；按照粒子的對(duì)稱性，有一個(gè)粒子，就應(yīng)該有一個(gè)反粒子．點(diǎn)睛：①按質(zhì)量分類：輕子、介子、核子、超子↓質(zhì)子、中子②按粒子自旋分類：費(fèi)米子和玻色子↓↓自旋為半整數(shù)自旋為整數(shù)要點(diǎn)一對(duì)重核裂變和核能的利用題型1對(duì)重核裂變及鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的理解【例1】鈾核裂變時(shí)，對(duì)于產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的重要因素，下列說法中正確的是()A．鈾塊的質(zhì)量是重要因素，與體積無關(guān)B．為了使鈾235裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易發(fā)生，最好直接利用裂變時(shí)產(chǎn)生的快中子C．若鈾235的體積超過它的臨界體積，裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就能夠發(fā)生D．裂變能否發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)與鈾塊的質(zhì)量無關(guān)題型2核裂變方程的理解【例2】目前商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)中的核能發(fā)電廠都是利用核裂變反應(yīng)而發(fā)電．下列核反應(yīng)方程式中，表示重核裂變方程的是()A.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HB.eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(9,4)Be→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(12,6)CC.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,1)e題型3重核裂變核能的計(jì)算【例3】裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核eq\o\al(235,92)U為燃科的反應(yīng)堆中，當(dāng)eq\o\al(235,92)U俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Se＋3eq\o\al(1,0)n235．04391.0087138.917893.9154反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子核的靜止質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位u為單位)．已知1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為931.5MeV，則此裂變反應(yīng)過程中：(1)虧損質(zhì)量為原子質(zhì)量單位的多少倍？(2)釋放出的能量是多少？◆裂變的理解要點(diǎn)(1)核裂變的特點(diǎn)①重核裂變是中子轟擊質(zhì)量較大的原子核，使之分裂成中等質(zhì)量的原子核，同時(shí)釋放大量的能量，放出更多中子的過程．②重核裂變需要在人工控制的核反應(yīng)中進(jìn)行，自然界不會(huì)自發(fā)產(chǎn)生，這也是與核衰變的區(qū)別之一．③裂變情形的多樣性用中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生裂變，其產(chǎn)物是多種多樣的，其中兩種典型的反應(yīng)是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)neq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,54)Xe＋eq\o\al(95,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n(2)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：當(dāng)一個(gè)中子引起一個(gè)重核裂變后，裂變釋放的2～3個(gè)中子(或更多)再引起其他重核裂變，且能不斷繼續(xù)下去，這種反應(yīng)叫核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．(3)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件①發(fā)生裂變物質(zhì)的體積大于臨界體積或裂變物質(zhì)的質(zhì)量大于臨界質(zhì)量．②有足夠濃度的鈾235.③有足夠數(shù)量的慢中子．題型4核電站的結(jié)構(gòu)及工作原理【例4】如圖是慢中子反應(yīng)堆的示意圖，對(duì)該反應(yīng)堆的下列說法中正確的是()A．鈾235容易吸收快中子后發(fā)生裂變反應(yīng)B．快中子跟減速劑的原子核碰撞后能量減少，變成慢中子，慢中子容易被鈾235俘獲而引起裂變反應(yīng)C．控制棒主要由鎘做成，當(dāng)反應(yīng)過于激烈時(shí)，使控制棒插入淺一些，讓它少吸收一些中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度就會(huì)慢一些D．要使裂變反應(yīng)更激烈一些，應(yīng)使控制棒插入深一些，使大量快中子碰撞控制棒后變成慢中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度就會(huì)快一些核電站發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)：(1)消耗的核燃料少．(2)作為核燃料的鈾、釷等在地球上可采儲(chǔ)量大，所能提供的能量大．(3)對(duì)環(huán)境的污染要比火力發(fā)電?。司圩兊膬?yōu)點(diǎn)：(1)輕核聚變產(chǎn)能效率高；(2)核聚變?nèi)剂想碗皟?chǔ)量豐富；(3)輕核聚變更為安全、清潔．要點(diǎn)二核聚變的特點(diǎn)及應(yīng)用1．核聚變發(fā)生的條件要使輕核聚變，必須使輕核間距達(dá)到核力發(fā)生作用的距離10－15m以內(nèi)，這要克服電荷間強(qiáng)大的斥力作用，要求使輕核具有足夠大的動(dòng)能．要使原子核具有足夠大的動(dòng)能，就要給它們加熱，使物質(zhì)達(dá)到幾百萬開爾文的高溫．2．核聚變利用的難點(diǎn)：地球上沒有任何容器能夠經(jīng)受如此高的溫度(發(fā)生條件達(dá)到幾百萬攝氏度．3．解決方案：磁約束，慣性約束．(1)磁約束→將燃料鎖定在一定空間原理：帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)，在均勻磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的作用而不飛散，因此可利用磁場(chǎng)來約束參加反應(yīng)的物質(zhì)．(2)慣性約束→產(chǎn)生高溫原理：由于聚變反應(yīng)的時(shí)間非常短，聚變物質(zhì)因自身的慣性還來不及擴(kuò)散就完成了核反應(yīng)．在慣性約束下，可以用激光從各個(gè)方向照射參加反應(yīng)的物質(zhì)，使它們“擠”在一起發(fā)生反應(yīng)．題型1核聚變反應(yīng)方程【例5】科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚，再利用氘和氚核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為X＋Y→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H＋4.9MeV和eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋X＋17.6MeV，下列表述正確的有()A．X是質(zhì)子B．Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是3C．兩個(gè)核反應(yīng)都沒有質(zhì)量虧損D．氘和氚的核反應(yīng)是原子核的人工轉(zhuǎn)變題型2核聚變反應(yīng)的能量問題【例6】氘核eq\o\al(2,1)H可通過一系列聚變反應(yīng)釋放能量，其總效果可用反應(yīng)式6eq\o\al(2,1)H→2eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n＋43.15MeV表示．海水中富含氘，已知1kg海水中含有氘核約為1.0×1022個(gè)．若全都發(fā)生聚變反應(yīng)，其釋放的能量與質(zhì)量為M的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)釋放的熱量相等；已知1kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量約為2.9×107J1MeV＝1.6×10－13J，則M約為()A．40kgB．100kgC．400kgD．1000kg題型3核反應(yīng)類型的判斷【例7】現(xiàn)有三個(gè)核反應(yīng)方程：①eq\o\al(24,11)Na→eq\o\al(24,12)Mg＋eq\o\al(0,－1)e；②eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n；③eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n.下列說法正確的是()A．①是裂變，②是β衰變，③是聚變B．①是聚變，②是裂變，③是β衰變C．①是β衰變，②是裂變，③是聚變D．①是β衰變，②是聚變，③是裂變◆核聚變的特點(diǎn)(1)在消耗相同質(zhì)量的核燃料時(shí)，輕核聚變比重核裂變釋放的能量多．(2)熱核反應(yīng)一旦發(fā)生，就不再需要外界給它能量，靠自身產(chǎn)生的熱就可以使反應(yīng)進(jìn)行下去．(3)普遍性：熱核反應(yīng)在宇宙中時(shí)時(shí)刻刻地進(jìn)行著，太陽就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆．◆核反應(yīng)類型及判斷方法(1)常見判核反應(yīng)類型類型概念典型方程衰變?cè)雍俗园l(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说倪^程，也叫天然放射現(xiàn)象eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯び酶咚倭Ｗ愚Z擊原子核，產(chǎn)生另一種新核的過程eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n裂變重核分裂成質(zhì)量較小的原子核，釋放出核能的過程eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n裂變輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的原子核，釋放出能量的過程eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n(2)判斷方法①衰變方程的左邊只有一個(gè)原子核，右邊出現(xiàn)α或β粒子，分別為α衰變或β衰變；②人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊一般是高能粒子氦原子核與常見原子核的反應(yīng)，右邊也是常見元素的原子核；③聚變方程的左邊是兩個(gè)輕核反應(yīng)，右邊是中等質(zhì)量的原子核；④裂變方程的左邊是重核與中子反應(yīng)，右邊是中等質(zhì)量的原子核．要點(diǎn)三對(duì)基本粒子的認(rèn)識(shí)【例8】關(guān)于粒子，下列說法正確的是()A．電子、質(zhì)子和中子是組成物質(zhì)的不可再分的最基本的粒子B．強(qiáng)子都是帶電的粒子C．夸克模型是探究三大類粒子結(jié)構(gòu)的理論D．夸克模型說明電子電荷不再是電荷的最小單位點(diǎn)撥：①明確粒子帶電情況及各種夸克的電性、電量．②進(jìn)行夸克組合，使組合成的粒子與原粒子電性、電量完全相同．【隨堂演練】1．關(guān)于核反應(yīng)方程，下列說法正確的是()A.eq\o\al(226,88)Ba→eq\o\al(222,86)Rn＋eq\o\al(4,2)He，此反應(yīng)是核裂變，吸收能量B.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n，此反應(yīng)是核裂變，放出能量C.eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，此反應(yīng)是核聚變，放出能量D.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋X，此反應(yīng)是核聚變，由方程可判斷X是質(zhì)子2．關(guān)于核反應(yīng)堆中用鎘棒控制反應(yīng)速度的原理，下列說法正確的是()A．鎘棒能釋放中子，依靠釋放的多少控制反應(yīng)速度B．用鎘棒插入的多少控制快中子變?yōu)槁凶拥臄?shù)量C．利用鎘棒對(duì)中子吸收能力強(qiáng)的特點(diǎn)，依靠插入的多少控制中子數(shù)量D．鎘棒對(duì)鈾核裂變有一種阻礙作用，利用其與鈾的接觸面積的大小控制反應(yīng)速度3．下列核反應(yīng)方程中，屬于研究“兩彈”的基本核反應(yīng)方程的是()①eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n②eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,38)Se＋eq\o\al(136,54)Xe＋10eq\o\al(1,0)n③eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He④eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)HA．①②B．②③C．②④D．③④4．大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電．氘核聚變反應(yīng)方程是eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n.已知eq\o\al(2,1)H的質(zhì)量為2.0136u，eq\o\al(3,2)He的質(zhì)量為3.0150u，eq\o\al(1,0)n的質(zhì)量為1.0087u1u＝931MeV/c2.氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為()A．3.7MeVB．3.3MeVC．2.7MeVD．0.93MeV5．(多選)國家國防科技工業(yè)局首次發(fā)布“嫦娥三號(hào)”月面虹灣局部影像圖，如圖所示．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的eq\o\al(3,2)He(氦3)．它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂?，其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程式為eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(3,2)He→2eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(4,2)He.關(guān)于eq\o\al(3,2)He聚變下列表述正確的是()A．聚變反應(yīng)不會(huì)釋放能量B．聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C．聚變反應(yīng)會(huì)有質(zhì)量虧損D．目前核電站都采用eq\o\al(3,2)He聚變反應(yīng)發(fā)電4．核裂變與核聚變5．“基本”粒子基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)研讀教材一、1.中子2．3eq\o\al(1,0)n3．一代接一代5．2800t二、1.核反應(yīng)堆(1)鈾棒(2)石墨重水普通水(3)中子中子(4)屏蔽2．核燃料裂變3．裂變循環(huán)流動(dòng)4．射線放射性物質(zhì)水泥層放射性深埋地下三、1.(1)輕核(2)eq\o\al(4,2)He(3)10－15庫侖斥力幾百萬熱核反應(yīng)(4)氫彈原子彈(5)氫核聚變2．(3)①環(huán)流器②激光四、2.正電子μ子反粒子課堂互動(dòng)合作探究要點(diǎn)一【例1】【解析】要發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)必須使鈾塊體積(或質(zhì)量)大于等于臨界體積(或臨界質(zhì)量)，A、D錯(cuò)誤，C正確；鈾235俘獲慢中子發(fā)生裂變的概率大，快中子使鈾235發(fā)生裂變的幾率小，B錯(cuò)誤．【答案】C【例2】【解析】eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程，A錯(cuò)誤；eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(9,4)Be→eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(12,6)C是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，B錯(cuò)誤；eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n是重核裂變，C正確；eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,1)e是約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)放出正電子的核反應(yīng)方程，D錯(cuò)誤．【答案】C【例3】【解析】(1)eq\o\al(235,82)U裂變成eq\o\al(139,54)Xe和eq\o\al(94,38)Sr，同時(shí)放出中子eq\o\al(1,0)n，裂變前后質(zhì)量變化Δm＝m前－m后＝(235.0439＋1.0087－138.9178－93.9154－3×1.0087)u＝0.1933u，虧損質(zhì)量為原子質(zhì)量單位的0.1933倍．(2)由愛因斯坦質(zhì)能方程，得ΔE＝Δmc2＝0.1933×931.5MeV≈180.06MeV【答案】(1)0.1933(2)180.06MeV【例4】【解析】A錯(cuò)，B對(duì)：快中子容易與鈾235擦肩而過，快中子跟減速劑(慢化劑)的原子核碰撞后能量減少，變成慢中子，慢中子容易被鈾235俘獲而引起裂變反應(yīng)．C、D錯(cuò)：控制棒主要由鎘做成，鎘吸收中子的能力很強(qiáng)，當(dāng)反應(yīng)過于激烈時(shí)，使控制棒插入深一些，讓它多吸收一些中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度就會(huì)慢一些．【答案】B要點(diǎn)二【例5】【解析】A錯(cuò)：由方程eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋X＋17.6MeV，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1，故X為中子．B對(duì)：由方程X＋Y→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H＋4.9MeV，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，Y的電荷數(shù)為3，質(zhì)量數(shù)為6，可知Y的質(zhì)子數(shù)為3，中子數(shù)為3.C錯(cuò)：兩個(gè)核反應(yīng)都釋放能量，可知兩個(gè)核反應(yīng)都有質(zhì)量虧損．D錯(cuò)：氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)．【答案】B【例6】【解析】根據(jù)核反應(yīng)方程式，6個(gè)氘核聚變反應(yīng)可釋放出43.15MeV的能量，1kg海水中的氘核反應(yīng)釋放的能量為E＝eq\f(1.0×1022,6)×43.15MeV≈