第6节 核裂变
1．知道什么是核裂变。
2．知道链式反应及链式反应的条件。
3．会利用质量亏损计算核裂变产生的核能。
4．了解核反应的工作原理，知道如何控制核反应的速度。
5．了解如何防止核污染。
一、重核的裂变
1．核裂变：重核分裂成两个质量差不多的较轻原子核，并放出核能的过程。
2．铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应是U＋n→Ba＋Kr＋3n。
3．链式反应：这种由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。
4．链式反应的条件：发生裂变物质的体积大于或等于临界体积或裂变物质的质量大于或等于临界质量。
二、核电站
1．核电站：利用核能发电，它的核心设施是核反应堆，它主要由以下几部分组成：
(1)燃料：铀棒；
(2)慢化剂：铀235容易捕获慢中子发生反应，采用石墨、重水和普通水(也叫轻水)作慢化剂；
(3)控制棒：利用镉吸收中子能力很强的特性，在反应堆中采用插入镉棒的方法控制链式反应的速度；
(4)热交换器：利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外循环流动，把反应堆中的热量传输出去。
2．核辐射的屏蔽：在反应堆的外面需要修建很厚的水泥层；核废料需装入特制的容器，深埋地下。
判一判
(1)只要铀块体积大于临界体积就可以发生链式反应。( )
(2)核电站应用的是重核裂变获得能量。( )
(3)铀核裂变的产物是唯一的。( )
(4)在利用重核裂变制成的原子弹中，也需要用镉制成的控制棒。( )
提示：(1)√ (2)√ (3)× (4)×
想一想
(1)铀核裂变是天然放射现象吗？
提示：天然放射现象是指元素自发地放出射线的现象，而裂变是重核在其他粒子轰击下发生的核反应。
(2)中子的速度越快越容易发生铀核裂变吗？
提示：不是。中子速度不能太快，否则就会与铀核“擦肩而过”，铀核不能俘获中子，也就不能发生裂变了。
(3)控制棒如何起到控制核反应速度的作用？
提示：控制棒一般由镉制成，镉吸收中子能力很强，当反应过于激烈时，将镉棒插入深一些，让它多吸收一些中子，从而达到减慢核反应速度的目的。相反，如果核反应速度过慢，将镉棒抽出一些。
课堂任务
重核的裂变
1．铀核的裂变和裂变方程
(1)原子核受激发：当中子进入铀235原子核后，便形成了处于激发状态的复核，复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形状。
(2)原子核分裂：核子间的距离增大，因而核力迅速减弱，使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块，同时放出2或3个中子，这些中子又引起其他铀核裂变，这样，裂变就会不断地进行下去，释放出越来越多的核能。
(3)常见的裂变方程
①U＋n→Xe＋Sr＋10n
②U＋n→Ba＋Kr＋3n
2．链式反应的条件
(1)铀块的体积大于或等于临界体积。
(2)铀块的质量大于或等于临界质量。
以上两个条件满足一个即可。
