資源簡介

(共35張PPT)
按現在的能源消耗速度，世界上的煤、石油和天然氣等生物化石能源將在幾十年至200年內逐漸耗盡。
我們呼喚新能源—核能
二戰末美國在日本廣島、長崎投下了兩枚原子彈
長崎原子彈爆炸時的情景
在原子彈爆炸區1.6公里內的所有生物全都蕩然無存，發射場周圍800米的沙粒被融化成玻璃體，綠色透明似翡翠。廣島市和長崎市15.4萬人當場喪生，5年后因原子彈死亡人數達到38.7萬人；該地區核爆炸的幸存者也不同程度受到放射性污染，患了各種怪異的后遺癥，在隨后幾年中，又有大批人痛苦地死去。
原子彈這么巨大的能量是如何產生的呢？
原子核
（正）
核外電子
（負）
質子
（正）
中子
（不帶電）
原子核在轉變過程中所釋放出的能量
一、核 能
核能是從原子核內部釋放出來的，它比物質在化學反應中所釋放出的化學能要大得多。
1千克鈾核全部轉變為氪核和鋇核時釋放出的核能，超過了2000噸煤完全燃燒時釋放出的化學能。
鈾核
氪核
鋇核
1、核裂變
質量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個新原子核，并釋放出能量的過程。
二、獲得核能有兩種途徑：
（重核裂變）
鈾核分裂時，還同時放出2～3個中子，又可以轟擊其它鈾核，使它們也發生裂變。
中子
原子核
這些鈾核分裂時，同樣放出中子，從而引起更多的鈾核發生裂變.于是裂變反應便會鏈鎖式地自行持續下去.這種現象叫做鏈式反應.
如果對裂變的鏈式反應不加控制，在極短時間（約百萬分之幾秒）會釋放出大量核能，發生猛烈爆炸，原子彈就是根據這個原理制成的.
核裂變的例子：
原子彈，
屬于不可控制的鏈式反應
一個中子
（伴隨能量釋放）
氚核
氘核
氦核
聚變反應示意圖
是2個質量較小的原子核結合成較大的新原子核，并釋放能量的過程。
（輕核聚變）
聚變需要極高的溫度，所以也叫熱核反應
熱核反應一旦發生，就不再需要外界給它能量，依靠自身產生的熱就使核反應繼續下去。
2、核聚變
一般要1×106 ℃
氫彈，
它的威力比原子彈大得多
核聚變的例子：
我國第一顆氫彈爆炸時的情景。
核聚變的例子：
太陽的巨大能量就是內部核聚變產生的。
自然界中，太陽內部的溫度高達攝氏1千萬度以上，在那里就進行著大規模的聚變反應.太陽輻射出的光和熱，
正是由聚變反應釋放的核能轉化而來的.可以說，地球上的人類每天都享用著聚變釋放出的能量.　
核反應堆
三、核能的和平利用――核電站
如果使原子核的裂變在可控制的條件下緩慢進行，釋放的核能就可有效地利用。可控制地進行核反應的裝置叫核反應堆
核能這么巨大只能用于戰爭嗎
核能的和平利用――核電站
思考：在電站工作過程中，能是如何轉化的？
核能
內能
機械能
電能
浙江核電站分布
思考：
核電站安全嗎？
核電站實施縱深防御、多重保護、多樣性的設計原則，確保核安全。以秦山核電站為例，它有三道屏障，用于防止放射性物質的外泄。
第一道屏障是鋯-4合金的燃料包殼，它把核燃料及其裂變產物封閉起來。
第二道屏障是壁厚為175毫米鋼板制成的反應堆壓力容器以及相應的管道設施，它把反應堆冷卻劑包容在里面，防止有放射性的反應堆冷卻劑外泄。
第三道屏障是反應堆安全殼，它是高72.5米、外徑38米、厚1米的鋼筋混凝土制成的圓柱形建筑，內襯6毫米的鋼板。安全殼既能抵御外部破壞。
核電站的防護措施
2011年3月11日，日本福島第一核電站1號反應堆所在建筑物爆炸后，日本政府13日承認，在大地震中受損的福島第一核電站2號機組可能正在發生“事故”，2號機組的高溫核燃料正在發生“泄漏事故”。該核電站的3號機組反應堆面臨遭遇外部氫氣爆炸風險。2011年3月13日，共有21萬人正緊急疏散到安全地帶。
核電站與傳統火力電站的比較
你能說說核電站的優缺點嗎？
優點：
1.核電站只需消耗很少的核燃料，就可
以產生大量的電能。
2.核電站不排放煙塵和二氧化碳、二氧
化硫等有害氣體，對環境的污染比火
力發電站小得多。
3.長遠看，核能發電成本低于火力發電。
缺點：現在世界上運行的核電站都是通過受控裂變釋放的能量發電的，但是，核裂變使用的核燃料儲量非常有限，開采成本高，存在著臨界事故和放射性物質泄露等潛在問題，且核裂變所生成的核廢料可能對環境造成污染。
核電站的安全性
發展核電站，應優先關注安全性。核電引起的安全問題主要在兩個方面：一是核反應萬一失控，會損壞設備，引起放射性物質泄漏；二是放射性廢料處理不當，會導致環境污染。
世界上曾發生了幾次較大的核電事故。1986 年，蘇聯切爾諾貝利核電站發生嚴重的核電事故，事故的原因是工作人員違反操作規定，導致反應堆過熱，發生一系列的爆炸，使得放射性物質泄漏到周圍環境中，造成了重大損失。2011年，日本福島核電站在里氏9.0級地震和海嘯襲擊后出現的核泄漏事故，引發全球有核電國家對核電站的安全檢查與反思。
為了防止核電站事故的發生，核電站的反應堆都有一系列的防護措施，設置了多道安全屏障。對核電站放射性廢料的處理，先在核電站內專用的廢物庫暫存（我國規定暫存時間為5 年），然后送到人煙稀少、地質穩定、地下水位低又遠離天然水源的處置場永久存放，一般存放幾百年。
每一次核泄漏事故對全球的核電發展是一把雙刃劍，都會讓核電發展吸取經驗，升級防范措施。隨著科學和技術的發展，人們將會制造出更安全
的核反應堆，也期待著受控核聚變技術早日走向成熟。
1、原子核的裂變和聚變都會產生一些放射性物質，這些物質的原子核內部會向外輻射出肉眼看不見的、能量很高的射線。
四、放射線
α射線：帶正電的高速運動的氦原子核流
β射線：帶負電的高速運動的電子流。
γ射線：能量很高的電磁波。
2、這三種射線穿透物質的能力也不同。
α射線穿透能力最弱，在空氣中只能前進幾厘米。
β射線穿透能力較強，能穿透幾厘米厚的鋁板。
γ射線穿透能力最強，能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土。
3、如果較少的量，并謹慎地加以控制，射線也
可以為人類服務。
①工業上利用放射線來測量物體厚度。
②農業上利用放射線照射種子，使種子發生變異，培育新的優良品種；
③利用放射線還可以殺菌。
④醫療上利用γ 射線治療癌癥。
因為人體組織對射線的耐受能力是不同的，細胞分裂越快的組織，它對射線的耐受能力就越弱。
4、過量的輻射對人體和動物的組織都有破壞的作用。
人體受到放射性污染，輕者頭暈、疲乏、脫發、紅斑、白血球減少或增多、血小板減少；而大劑量照射，還會引起白血病及骨、肺、甲狀腺癌變甚至死亡，放射性還能引起基因突變和染色體畸變。
因此，在使用放射性物質時，必須注意安全，也要防止放射性物質對空氣、水、生活用品等的污染。
5、放射性物質不一定是核反應的產物，許多天然
物質也具有放射性。
人類一直生活在有放射線的環境中。我們日常生活中的一些用品含有放射性物質，周圍的一些巖石中也有放射性物質，地球上的每個角落都有不斷的來自宇宙的射線，等等。由于這些輻射都在安全劑量范圍之內，對我們人體沒有傷害。
放射線的來源
從扇形圖中可以看出，人體日常
接受的放射線中，有約82%來自
于本底輻射。本底輻射是自然界
中普遍存在的，它的放射源有很
多，有些來自太空，有些則來自
地球上的物體，如巖石或土壤中
的鈾經過衰變產生的氡放射出來
的。在我們的周圍，可以進行少
劑量放射的物質幾乎隨處可見：
房屋中的木頭、磚塊，衣服的布
料，日常食品，甚至我們的身體。
由生活環境、生活方式所帶來的放射劑量可能比本底輻射還要多。香煙中含有許多放射性物質；生活在海拔高的地方或經常坐飛機，會增加宇宙射線對身體的輻射；醫院里產生的放射性廢棄物；核反應堆產生的放射性廢棄物；等等。
核能
核裂變
核聚變
應用
原子彈
核電站
氫彈
獲得核能的途徑有：
2
1
核裂變：把質量較大的原子核分裂成質量較小的核釋放出核能的反應。
3
核聚變：把質量較輕的核結合成質量較大的核釋放出核能的反應
核能：使原子核分裂或聚合放出的能量
4
小結
2．在核電站中，所發生的核反應---------（ ）
A．是聚變反應 B．是裂變反應
C．有的是聚變反應，有的是裂變反應
D．既不是聚變反應，也不是裂變反應
B
1、原子彈是根據 的原理制成。氫彈是
根據 的原理制成。威力比原子彈還大。
核聚變
核裂變
3.從核能到電能，能量轉化正確的途徑是（ ）
A、核能→機械能→內能→電能
B、核能→內能→機械能→電能
C、核能→內能→電能
D、核能→電能
B
課堂練習
4、南京某公司在探傷作業中意外丟失黃豆大小的放射源銥－192，三天后被追回，銥－192發出的物質能穿透三十多毫米厚的鋼板，這一性質可用于金屬內部探傷，結合圖示可推知，銥－192發出的用于金屬內部探傷最有可能的是( )
厚紙板 薄鋼板 混凝土
可見光
γ射線
α射線
B射線
D
A．可見光 B．α射線
C．β射線
D．γ射線
課堂練習
5、如圖所示，“華龍一號”是由中國兩大核電企業研發的先進百萬千瓦級壓水堆核電技術，使核能的利用更安全、更經濟。下列關于核能說法正確的是（　?。?br/>A．核能可直接轉化為電能
B．核反應堆是可控的鏈式反應裝置
C．原子由質子和中子組成
D．核能是原子內部的化學反應釋放出來的能量
B
課堂練習
再見

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