2017高考物理重核裂變核聚變的知識(shí)點(diǎn)
重核裂變核聚變是2017高考物理新增的考點(diǎn)，那么為了方便同學(xué)們復(fù)習(xí)，接下來(lái)學(xué)習(xí)啦小編為你整理了2017高考物理重核裂變核聚變的知識(shí)點(diǎn)，一起來(lái)看看吧。
2017高考物理重核裂變核聚變的知識(shí)點(diǎn)
2017高考物理重核裂變的知識(shí)點(diǎn)
重核在裂變時(shí)生成的核，在釋放瞬發(fā)中子前，稱為裂變碎片，釋放瞬發(fā)中子后的核稱為裂變產(chǎn)物，裂變產(chǎn)物又可分為未經(jīng)β衰變的初級(jí)裂變產(chǎn)物和經(jīng)過(guò)一次以上β衰變的次級(jí)裂變產(chǎn)物。β衰變不影響核的質(zhì)量數(shù)，因此在討論裂變產(chǎn)物的質(zhì)量時(shí)不必區(qū)分這兩種情況。
實(shí)驗(yàn)上可以用下述方法來(lái)確定裂變碎片的質(zhì)量分布;即同時(shí)測(cè)兩個(gè)碎片的動(dòng)能(或速度)，再按能量守恒定律、動(dòng)量守恒定律加上發(fā)射中子的校正，計(jì)算碎片的質(zhì)量。為了確定釋放中子后的裂變產(chǎn)物的質(zhì)量分布，即產(chǎn)額曲線，常通過(guò)用放射化學(xué)方法進(jìn)行元素分離，測(cè)量它的標(biāo)識(shí)放射性射線能量及半衰期(見(jiàn)放射性)來(lái)確定。
鈾-235中子裂變產(chǎn)物的質(zhì)量分布如圖4。在圖上可以看到存在著兩個(gè)峰，這是因?yàn)榱炎兒髱茁首畲蟮馁|(zhì)量分配不是均分(稱為對(duì)稱裂變)，而是一個(gè)較重一個(gè)較輕(稱為不對(duì)稱裂變)。釷、鈾等以及更重的核(一直到鐨-256)在低激發(fā)能條件下，不對(duì)稱裂變占優(yōu)勢(shì)。這是一個(gè)很突出的現(xiàn)象。裂變核的質(zhì)量數(shù)增加時(shí)，重碎片峰的位置固定不變(A≈140)，而輕碎片峰的位置向高質(zhì)量移動(dòng)。
另外，隨著激發(fā)能的增加(例如入射粒子能量增高時(shí))，對(duì)稱裂變的成分逐漸上升。對(duì)于鉍等比較輕的核素，對(duì)稱裂變占優(yōu)勢(shì)，其碎片的質(zhì)量分布只有一個(gè)峰。處在中間的核素(鐳、錒)裂變時(shí)，質(zhì)量分布出現(xiàn)三個(gè)峰,可以看出這是一種過(guò)渡狀態(tài)。另一方面，鐨-257熱中子裂變時(shí)，又是對(duì)稱裂變占優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)期以來(lái)解釋對(duì)稱和不對(duì)稱裂變的問(wèn)題是裂變理論上的一個(gè)重大難題，迄今還沒(méi)有得到公認(rèn)的理論上的定量解釋，但看來(lái)與原子核的殼效應(yīng)有密切關(guān)系。
2017高考物理重核聚變的知識(shí)點(diǎn)
核聚變(nuclear fusion)，又稱核融合、融合反應(yīng)、聚變反應(yīng)或熱核反應(yīng)。
核是指由質(zhì)量小的原子，主要是指氘，在一定條件下(如超高溫和高壓)，只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個(gè)原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核(如氦)，中子雖然質(zhì)量比較大，但是由于中子不帶電，因此也能夠在這個(gè)碰撞過(guò)程中逃離原子核的束縛而釋放出來(lái)，大量電子和中子的釋放所表現(xiàn)出來(lái)的就是巨大的能量釋放。這是一種核反應(yīng)的形式。原子核中蘊(yùn)藏巨大的能量，原子核的變化(從一種原子核變化為另外一種原子核)往往伴隨著能量的釋放。核聚變是核裂變相反的核反應(yīng)形式?？茖W(xué)家正在努力研究可控核聚變，核聚變可能成為未來(lái)的能量來(lái)源。
核聚變?nèi)剂峡蓙?lái)源于海水和一些輕核，所以核聚變?nèi)剂鲜菬o(wú)窮無(wú)盡的。 人類已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)不受控制的核聚變，如氫彈的爆炸。但是要想能量可被人類有效利用，必須能夠合理的控制核聚變的速度和規(guī)模，實(shí)現(xiàn)持續(xù)、平穩(wěn)的能量輸出?？茖W(xué)家正努力研究如何控制核聚變。
最簡(jiǎn)單的核聚變裝置如下：先電解水生成氫氣和氧氣。再把氫氣低溫壓縮成固態(tài)氫，置于厚重的水泥封裝中。水泥封裝內(nèi)有動(dòng)力水，冷卻水系統(tǒng)。根據(jù)四個(gè)氫核聚變一個(gè)氦核放熱原理，需要陶瓷減速棒。可利用核裂變反應(yīng)在中心點(diǎn)火。最后核聚變會(huì)一直進(jìn)行，根據(jù)熱脹冷縮原理核燃料體積會(huì)減少，加入融化的減速棒即可。動(dòng)力水要連接蒸汽輪機(jī)用來(lái)發(fā)電。
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