匯報人:XX2023-12-19初中物理人教版九年級全冊《核能》教學課件目錄CONTENCT核能概述與基礎知識核裂變與核電站原理核聚變與太陽能利用輻射防護與環(huán)境保護實驗探究：放射性物質檢測與測量知識拓展：新型核能技術展望01核能概述與基礎知識核能是原子核內部發(fā)生變化時所釋放的能量，也稱為原子能。核能定義核能來自于原子核內部的質量虧損，即愛因斯坦質能方程E=mc2所描述的能量與質量的等價關系。核能來源核能定義及來源原子核由質子和中子組成，質子帶正電荷，中子不帶電荷。原子核結構原子核具有極小的體積和極大的質量，是原子的核心部分。原子核性質原子核結構與性質放射性現(xiàn)象放射性應用放射性現(xiàn)象及其應用放射性是指某些元素自發(fā)地放出射線并轉變?yōu)槠渌氐默F(xiàn)象。放射性在醫(yī)學、工業(yè)、農業(yè)等領域有廣泛應用，如放射治療、放射性同位素示蹤技術等。02核裂變與核電站原理核裂變定義裂變產物釋放能量重核在受到中子轟擊后，分裂成兩個或更多中等質量核的過程。裂變產生的中等質量核具有較高的動能和豐富的中子。核裂變過程中會釋放大量能量，這些能量以熱能、光能和輻射能的形式表現(xiàn)出來。核裂變過程及特點80%80%100%臨界質量與鏈式反應控制維持鏈式反應所需的最小裂變物質質量。通過控制中子的數量和速度，以及使用反射層等方法來控制鏈式反應的進行。為確保核電站安全，需采取多種措施，如設置安全棒、控制棒和緊急停堆系統(tǒng)等。臨界質量定義鏈式反應控制方法安全措施01020304核電站工作原理主要組成部分反應堆結構冷卻系統(tǒng)作用核電站工作原理及組成部分反應堆是核電站的核心部分，由燃料組件、控制棒、反射層和冷卻劑等組成。包括反應堆、蒸汽發(fā)生器、渦輪機、發(fā)電機和冷卻系統(tǒng)等。利用核裂變產生的熱能來加熱水，產生蒸汽驅動渦輪機發(fā)電。將反應堆中產生的熱量帶出，并通過熱交換器傳遞給二回路的水，使其加熱變成蒸汽驅動渦輪機轉動。03核聚變與太陽能利用輕核聚變聚變條件氫彈爆炸核聚變過程及條件需要幾億度的高溫，因此聚變又叫熱核反應。利用輕核的聚變制成的，氫彈爆炸時，可以產生巨大的能量和破壞力。把輕核結合成質量較大的核，并釋放出核能的反應。利用原子彈爆炸時產生的高溫，使氘和氚發(fā)生聚變反應，從而釋放出更大的能量。威力比原子彈大得多，同時核污染也較嚴重。氫彈原理及特點氫彈特點氫彈原理太陽內部核聚變在太陽內部，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變釋放巨大核能。太陽能利用直接利用太陽能的方式有兩種：一種是用集熱器把水等物質加熱，另一種是用太陽能電池把太陽能轉化成電能。太陽內部核聚變與太陽能利用04輻射防護與環(huán)境保護電磁輻射由電場和磁場交互變化產生的輻射，如無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線等。過量電磁輻射會對人體健康產生不良影響，如導致細胞突變、癌癥等。粒子輻射由高速運動的粒子（如α粒子、β粒子、中子等）組成的輻射。粒子輻射對人體組織有直接的破壞作用，可引起組織損傷和基因突變。輻射類型及其危害時間防護距離防護屏蔽防護個人防護輻射防護措施和方法盡量減少在輻射場中的停留時間，以降低輻射劑量。盡量增加與輻射源的距離，因為輻射強度隨距離的增加而減小。在輻射源和人體之間設置屏蔽物，以減弱或吸收輻射能量。佩戴個人防護用品，如鉛圍裙、鉛眼鏡、鉛手套等，以減少對身體的直接照射。國家制定了一系列環(huán)境保護法規(guī)，如《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國放射性污染防治法》等，以加強核能和輻射環(huán)境的安全管理，保護環(huán)境和公眾健康。環(huán)境保護法規(guī)國家制定了相應的輻射防護標準，規(guī)定了各種輻射源的安全限值和防護措施，以保障公眾和工作人員的安全。例如，《電離輻射防護與輻射源安全基本標準》等。輻射防護標準環(huán)境保護法規(guī)和標準05實驗探究：放射性物質檢測與測量

實驗目的和原理探究放射性現(xiàn)象通過實驗觀察和了解放射性物質的基本特性，如放射性衰變、射線種類等。掌握放射性測量原理學習放射性測量的基本原理和方法，了解放射性物質活度的概念和單位。培養(yǎng)實驗技能通過實驗操作，提高學生的實驗技能和動手能力，培養(yǎng)科學探究精神。0102030405準備實驗器材準備放射性物質、蓋革計數器、定時器、實驗數據記錄表等實驗器材。放置放射性物質將放射性物質放置在蓋革計數器的探測窗口內，注意保持安全距離。開始測量啟動蓋革計數器和定時器，記錄測量開始的時間，并觀察計數器的計數變化。結束測量當定時器達到預定時間后，停止測量并記錄測量結束的時間。同時關閉蓋革計數器和定時器。數據記錄將實驗過程中記錄的數據整理成表格，包括測量時間、計數器讀數等信息。實驗步驟和操作規(guī)范根據實驗數據記錄表中的數據，計算放射性物質的活度，并了解活度的概念和單位。計算放射性活度通過觀察蓋革計數器的計數變化，分析放射性物質發(fā)出的射線種類，如α射線、β射線或γ射線等。分析射線種類將實驗數據整理成曲線圖，以時間為橫坐標，計數器讀數為縱坐標，繪制放射性衰變曲線。繪制曲線圖根據實驗結果和曲線圖，討論放射性物質的衰變規(guī)律和特點，以及實驗誤差的來源和減小方法。結果討論數據處理和分析方法06知識拓展：新型核能技術展望快中子增殖反應堆采用快中子引發(fā)鏈式反應，實現(xiàn)核能的高效利用。技術原理優(yōu)點挑戰(zhàn)燃料利用率高，可實現(xiàn)核燃料的增殖，減少核廢料產生。技術難度大，需要解決中子泄漏、材料輻照等問題。030201快中子增殖反應堆技術核聚變反應裝置通過輕核聚變產生能量，具有燃料來源豐富、無污染等優(yōu)點。技術原理國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃取得重要進展，為未來商業(yè)聚變堆奠定基礎。研究進展實現(xiàn)高溫高壓環(huán)境下的穩(wěn)定聚變反應，解決反應器的材料問題等。挑戰(zhàn)核聚變反應裝置研究進展未來核能技術將呈現(xiàn)多元化