，则该元素的半衰期是 天，如果再经过
3 0天，还剩
g该元素。（结果保留三 位有效数字）
5 4
5 0.00977
3.4 《裂变和聚变》
教学目标
一、核裂变
１、核裂变概念；
２、铀核的裂变；
３、链式反应 二、核聚变
1 、 轻核的聚变（热核反应）
2 、发生聚变的条件 3 、实现的方法有 :
三、受控热核反应——核聚变的利用 三、受控热核反应——核聚变的利用
1 、１９６４年１０月１６日１５∶００时
，中国首枚原子弹以塔爆方式试爆成功。
2 、１９６６年１２月２８日１２∶００时
，首次氢弹试爆成功
3 、从原子弹试爆到氢弹试爆，美国用了７ 年，苏联用了４年，英国接近５年，法国是 ８年多，但是中国只用了２年８个月
历史资料
一、核裂变
物理学中把重核分裂成质量较 物理学中把重核分裂成质量较 小的核，释放核能的反应叫做裂变。
小的核，释放核能的反应叫做裂变。
n 3
Kr Ba
n
U
01 14156 9236 01235
92
铀核裂变（核反应方程）
一般来说，一个铀核裂变要放出 2 ～ 3 个中子
，这些中子又会引起新的裂变、释放更多的能 量
链式反应
重 核 裂 变 演 示 重 核 裂 变 演 示
链 式 反 应
原子弹：铀核裂变时放出巨大的能量，同时能放出多于 二个中子，若分裂时放出的中子全部被别的铀核吸收，
又引起新的裂变，这样，裂变的数目将按指数规律增大
，结果形成一发散的链式反应，这就是原子弹中发生的 情况。
临界体积 : 能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做它 的临界体积。如果铀 235 的体积超过了它的临界体积，
只要有中子进入铀块，会立即引起铀核的链式反应，在 极短时间内就会释放出大量的核能，发生猛烈的爆炸，
原子弹就是根据这个原理制成的。
反应堆：核电站中使核燃料在人工控制下产生裂变的装置
链式反应的应用——
链式反应的应用—— 原子弹 原子弹 链式反应的应用——
链式反应的应用—— 原子弹 原子弹
美国原子弹突袭广岛和美国原子弹突袭广岛和 长崎造成了巨大的毁伤．在 长崎造成了巨大的毁伤．在 长崎投掷的原子弹爆炸后形 长崎投掷的原子弹爆炸后形 成的蘑菇状云团，爆炸产生 成的蘑菇状云团，爆炸产生 的气流、烟尘直冲云天，高 的气流、烟尘直冲云天，高 达达 1212 英里多．广岛市区英里多．广岛市区 8080
%% 的建筑化为灰烬，的建筑化为灰烬， 6400064000 人丧生，人丧生， 7200072000 人受伤，人受伤，
伤亡总人数占全市总人口的 伤亡总人数占全市总人口的 53%53% ．长崎市．长崎市 60%60% 的建筑的建筑
物被摧毁，伤亡共
物被摧毁，伤亡共 8600086000 人，占全市
人，占全市 37% 37% ．．
链式反应的应用——
链式反应的应用—— 原子弹 原子弹 链式反应的应用——
链式反应的应用—— 原子弹 原子弹
在山田须磨子（一位当年的爆 炸目击者）的一幅画：在遥远 的广岛上空，原子弹爆炸后发 出彩虹一般绚丽的光芒
核聚变：
核聚变： 把两个轻核聚合成较重的核时， 把两个轻核聚合成较重的核时，
释放出核能的反应 释放出核能的反应
+
聚变
二、核聚变和受控热核反应
n He
H
H
13 42 102
1
+ 17.6MeV如何能使轻 如何能使轻 核具有较大 核具有较大 的动能呢？
的动能呢？
1 、必须让轻核的距离非常接近
m 10
152 、必须让轻核具有很大的动能
需要克服极大的库仑斥力
需要克服极大的库仑斥力
1
Ek
E
k 2当物质达到几百万摄氏度以上的高温时，剧 当物质达到几百万摄氏度以上的高温时，剧
烈的热运动使得一部分原子核已经具有足够 烈的热运动使得一部分原子核已经具有足够
的动能，可以克服相互之间的库仑斥力，在 的动能，可以克服相互之间的库仑斥力，在
碰撞时发生聚变．因此，聚变反应又叫热核 碰撞时发生聚变．因此，聚变反应又叫热核 反应． 反应．
热核反应的优点：
能量大、污染小、材料易得
聚变反应的应用 :
（ 1 ）太阳内部和许多恒星的内部
（ 2 ）氢弹的爆炸（通过原子弹爆炸时产生
的高温来达到 ）
受控热核反应：
如果要使巨大的热核反应能量不是以爆
炸的形式释放，而是在人工控制下逐渐地
释放出来并加以利用（例如发电），这称
为受控热核反应。
磁约束聚变和
托卡马克装置
惯性约束聚变
3.5 《核能的利用》
教学目标
获得核能的途径：裂变和聚变 获得核能的途径：裂变和聚变
核能的和平利用－核电站
核能与传统火电站的比较
我国和世界结核电的利用
按现在的能源消耗速度，世界上的石油、天然气和 煤等生物化石能源将在几十年至 200 年内逐渐耗尽。