(
课件网) 第4节 核能 浙教版 九年级上 新知导入 从太阳辐射到地球的光和热是由太阳内部进行的核聚变反应产生的，也就是说由核能转化而来的。 那么，核能是怎样产生的？人类是如何有效地控制并和平利用核能的？ 新知讲解 放射性 1896 年，法国科学家贝克勒尔（A. H. Becquerel）发现，铀和含铀矿物能够发出看不见的射线。1898年，居里夫人（M. Curie）发现，含铀矿物中还存在两种能够发出更强射线的新元素，她把一种元素命名为钋（Po），另一种元素命名为镭（Ra），并经历几万次艰苦的提炼后，终于从8 t沥青铀矿中提炼出0.12 g纯净的氯化镭，证实了镭元素的存在。 物质发出射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素。研究发现，许多天然存在的元素也具有放射性，它们自发、地发出射线的现象称为天然放射现象。一种元素具有放射性，那么，无论它是以单质还是以化合物形式存在，都具有放射性。放射性的强度不受温度、外界压强的影响。 科学家发现，各种放射性元素放出的射线中包括α、β和γ三种射线。 思考：放射性物质放出的射线到底是什么呢？ α射线是带正电的高速运动的氦原子核流。 β射线是带负电的高速运动的电子流。 γ射线是高能的电磁波。 这些射线来自放射性元素的原子核，这也佐证了原子核内部是有结构的。 科学 技术 社会 环境 地球年龄的测量 发现放射现象后，科学家认识到，元素的放射性不受任何环境因素的影响，是一种完美的地质“时钟”，能用来测量岩石年龄，从而推测地球年龄。 放射性元素的原子核放出射线变成另一种原子核，这种变化称为原子核的衰变。放射性元素衰变的快慢用“半衰期”表示，指的是原子核有半数发生衰变所需的时间。一种放射性元素的半衰期是不会发生变化的。 地球的年龄可以通过陨石的年龄来推断。陨石形成时，或多或少有种类不同的放射性元素，测量这种放射性元素与它衰变出的元素的比例，就可计算出陨石的年龄。陨石来自围绕太阳运转的小行星带，与太阳系的行星同期形成，通过测量陨石的年龄，可以推断出地球的年龄。 放射性测量年龄的方法也应用于考古研究。考古学家常利用放射性物质C-14测量文物的年龄。 裂变和聚变 原子核是由质子和中子依靠强大的核力结合而成的。当质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出能，这就是核能（nuclear energy）。 核能是从原子核内部释放出来的，它比物质在化学反应中所释放出的化学能要多得多。例如，1 kg铀原子核全部裂变为氪核和钡核时释放出的核能，相当于2800 t标准煤完全燃烧时释放出的化学能。 那么，如何使原子核发生变化而释放出核能呢？ 原子核的裂变和原子核的聚变是获得核能的两条途径。 核裂变（nuclear fission）是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成 2 个质量中等的原子核，同时释放出巨大的能的现象。 例如，用中子轰击铀-235原子核，可以使铀核裂变为氪-89原子核和钡-144原子核，向外释放核能，同时产生2～3个新的中子。产生的中子又会继续轰击其他铀核，引起铀核裂变……于是就会导致越来越多的铀核不断地发生裂变，并释放出越来越多的核能。 这种连锁式的铀核裂变反应称为链式反应。 如果原子核裂变的链式反应 不加以控制，在短时间内形成雪崩式的裂变反应，就会放出巨大能量而产生剧烈的核爆炸，原子弹就是根据这个原理（核裂变）制造的。 原子弹――根据重核裂变的原理制成。 在消耗质量相同的核材料时，核聚变比核裂变释放出更多的核能。核聚变需要在极高的温度下进行，所以也叫作热核反应。热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能，依靠自身产生的热就能使核反应继续下去。 氢弹就是根据核聚变的原理制造的，它的威力 ... ...
