2017高考物理重核裂變核聚變的知識點(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點(diǎn)，一起來看看吧。
2017高考物理重核裂變核聚變的知識點(diǎn)
2017高考物理重核裂變的知識點(diǎn)
重核在裂變時生成的核，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衰變的初級裂變產(chǎn)物和經(jīng)過一次以上β衰變的次級裂變產(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)量時不必區(qū)分這兩種情況。
實(shí)驗(yàn)上可以用下述方法來確定裂變碎片的質(zhì)量分布;即同時測兩個碎片的動能(或速度)，再按能量守恒定律、動量守恒定律加上發(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，常通過用放射化學(xué)方法進(jìn)行元素分離，測量它的標(biāo)識放射性射線能量及半衰期(見放射性)來確定。
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(稱為對稱裂變)，而是一個較重一個較輕(稱為不對稱裂變)。釷、鈾等以及更重的核(一直到鐨-256)在低激發(fā)能條件下，不對稱裂變占優(yōu)勢。這是一個很突出的現(xiàn)象。裂變核的質(zhì)量數(shù)增加時，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。
另外，隨著激發(fā)能的增加(例如入射粒子能量增高時)，對稱裂變的成分逐漸上升。對于鉍等比較輕的核素，對稱裂變占優(yōu)勢，其碎片的質(zhì)量分布只有一個峰。處在中間的核素(鐳、錒)裂變時，質(zhì)量分布出現(xiàn)三個峰,可以看出這是一種過渡狀態(tài)。另一方面，鐨-257熱中子裂變時，又是對稱裂變占優(yōu)勢。長期以來解釋對稱和不對稱裂變的問題是裂變理論上的一個重大難題，迄今還沒有得到公認(rèn)的理論上的定量解釋，但看來與原子核的殼效應(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，因此也能夠在這個碰撞過程中逃離原子核的束縛而釋放出來，大量電子和中子的釋放所表現(xiàn)出來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。科學(xué)家正在努力研究可控核聚變，核聚變可能成為未來的能量來源。
核聚變?nèi)剂峡蓙碓从诤Ｋ鸵恍┹p核，所以核聚變?nèi)剂鲜菬o窮無盡的。 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)有動力水，冷卻水系統(tǒng)。根據(jù)四個氫核聚變一個氦核放熱原理，需要陶瓷減速棒。可利用核裂變反應(yīng)在中心點(diǎn)火。最后核聚變會一直進(jìn)行，根據(jù)熱脹冷縮原理核燃料體積會減少，加入融化的減速棒即可。動力水要連接蒸汽輪機(jī)用來發(fā)電。
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