《高中物理 35《核能的利用》課件 新人教版選修12》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 35《核能的利用》課件 新人教版選修12（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、3.5核能的利用教學目標教學目標 核能的和平利用核電站核能與傳統(tǒng)火電站的比較我國和世界結核電的利用按現(xiàn)在的能源消耗，世界上的石油、天然氣和煤等生物化石能源將在幾十年至200年內(nèi)逐漸耗盡。 從原子彈說起從原子彈說起發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)1.6公里內(nèi)的所有生物全都蕩然無存。離發(fā)射場公里內(nèi)的所有生物全都蕩然無存。離發(fā)射場800米的一座米的一座32噸重的鋼塔成了一堆扭曲的廢物。發(fā)射場周圍噸重的鋼塔成了一堆扭曲的廢物。發(fā)射場周圍800米的沙粒被融化成玻璃體，綠色透明似翡翠。米的沙粒被融化成玻璃體，綠色透明似翡翠。 1945年8月6日和9日，美國分別在日本廣島和長崎兩市投下原子彈，使其遭到致命打擊，8月15日，日本

2、無條件投降。（1）（2）我國第一顆原子彈爆炸時的情景我國第一顆氫彈爆炸時的情景1964年年10月月16日，我國爆炸了第一顆原子彈，成功地進行了第一日，我國爆炸了第一顆原子彈，成功地進行了第一次核試驗。原子彈爆炸的成功吸引了全世界的目光，一夜之間中次核試驗。原子彈爆炸的成功吸引了全世界的目光，一夜之間中國跨進了核大國行列，全世界刮目相看。國跨進了核大國行列，全世界刮目相看。 核能的產(chǎn)生原理原子原子原子核原子核核外電子核外電子質(zhì)子質(zhì)子中子中子核能的產(chǎn)生原理氫原子核氫原子核鋰原子核鋰原子核核子間存在著強大的核力，所以原子核是一個堅固的集合體核子間存在著強大的核力，所以原子核是一個堅固的集合體，要把原

3、子核拆散成核子，需要巨大原能量。，要把原子核拆散成核子，需要巨大原能量。鏈式反應圖氘氚中子14.1MeV氦-43.5MeV輕核的聚變原子能的和平用途醫(yī)學醫(yī)學工業(yè)工業(yè)農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)考古考古研究研究首先，從茶壺說起首先，從茶壺說起不用茶壺來產(chǎn)生蒸汽 可以燒煤、天然氣，或者油來可以燒煤、天然氣，或者油來使得沸騰，變成蒸汽，推使得沸騰，變成蒸汽，推 動透動透平的轉動平的轉動在核電站里，你用不著燒任何東西。相反的，你劈開在核電站里，你用不著燒任何東西。相反的，你劈開鈾原子鈾原子-產(chǎn)生熱量，使水變成蒸汽。而劈開鈾原子的過產(chǎn)生熱量，使水變成蒸汽。而劈開鈾原子的過程就是核裂變！程就是核裂變！ 如前述。如前述。核電站

4、原理圖核電站內(nèi)部結構核能電廠重要組件燃料丸燃料棒燃料組件壓力槽核能電廠與火力電廠的異同水蒸汽出蒸汽與發(fā)電機散熱冷卻冷凝器冷水進鍋爐鍋爐核反核反應器應器 核反核反應器應器核能發(fā)電與火力發(fā)電壓壓水式核能水式核能電廠電廠屏蔽系統(tǒng)（安全殼）屏蔽系統(tǒng)（安全殼）水蒸汽出水蒸汽出冷水冷水進進壓壓力槽力槽調(diào)壓調(diào)壓槽槽汽汽機機發(fā)電機發(fā)電機冷凝器冷凝器海水冷海水冷卻卻蒸汽蒸汽產(chǎn)產(chǎn)生生器器核電站與環(huán)境核電廠在環(huán)境上優(yōu)于火電廠，不會放出二氧化碳、二氧化硫等，核電廠在環(huán)境上優(yōu)于火電廠，不會放出二氧化碳、二氧化硫等，不會造成溫室不會造成溫室 效應和酸雨，從而保護了環(huán)境。效應和酸雨，從而保護了環(huán)境。核電是清潔的能源核電是清

5、潔的能源法國1980年到1986年間核電占總發(fā)電量的比例由24提高到 70，在此期間法國總發(fā)電量增加40，而排放的硫氧化物 卻減少了9，塵埃減少了36，大氣質(zhì)量有明顯改善。秦山核電站大亞灣核電站布比利斯核電站核電站與環(huán)境核電是安全的能源核電是安全的能源核電站實施縱深防御、多重保護、多樣性的設計原則，確保核核電站實施縱深防御、多重保護、多樣性的設計原則，確保核安全；核電站運行期間不受發(fā)電量、經(jīng)濟效益和其他因素的約安全；核電站運行期間不受發(fā)電量、經(jīng)濟效益和其他因素的約束。以秦山核電站為例，它有三道屏障，用于防止放射性物質(zhì)束。以秦山核電站為例，它有三道屏障，用于防止放射性物質(zhì)的外瀉。第一道屏障是鋯的

6、外瀉。第一道屏障是鋯-4合金的燃料包殼，它把核燃料及其裂合金的燃料包殼，它把核燃料及其裂變產(chǎn)物封閉起來。第二道屏障是壁后為變產(chǎn)物封閉起來。第二道屏障是壁后為175毫米鋼板制成的反應毫米鋼板制成的反應堆壓力容器以及相應的管道設施，它把反應堆冷卻劑包容在里堆壓力容器以及相應的管道設施，它把反應堆冷卻劑包容在里面，防止有放射性的反應堆冷卻劑外泄。第三道屏障是反應堆面，防止有放射性的反應堆冷卻劑外泄。第三道屏障是反應堆安全殼，它是高安全殼，它是高72.5米、外徑米、外徑38米、厚米、厚1米的鋼筋混凝土制成的米的鋼筋混凝土制成的圓柱形建筑，內(nèi)襯圓柱形建筑，內(nèi)襯6毫米的鋼板。安全殼既能抵御外部破壞，例毫米

7、的鋼板。安全殼既能抵御外部破壞，例如龍卷風、地震、噴氣式飛機的撞擊，還能抵御最嚴重事故情如龍卷風、地震、噴氣式飛機的撞擊，還能抵御最嚴重事故情況下內(nèi)部的高溫和高壓，防止放射性物質(zhì)的外泄。況下內(nèi)部的高溫和高壓，防止放射性物質(zhì)的外泄。 核電站不會像原子彈那樣發(fā)生爆炸“啤酒燒不著”核燃料中鈾235的含量約為3，而核炸藥中的鈾235含 量高達90以上 壓水型反應堆具有設計所賦予的內(nèi)在安全的特性。更何況核 反應堆還有多重的安全保護系統(tǒng)，確保反應堆不會失控核電是經(jīng)濟的能源核電是經(jīng)濟的能源世界核電現(xiàn)狀一覽表（截止到世界核電現(xiàn)狀一覽表（截止到1995年年12月月31日止）日止）（部分國家）問：問：什么是輻射？

8、答：答：輻射是能量傳遞的一種方式，輻射依能量的強弱分為三種： 1. 電離輻射：能量最強,可破壞生物細胞分子，如、射線。 2. 非電離輻射(有熱效應)：能量弱，不會破壞生物細胞分子，但會產(chǎn)生溫度，如微波、光。 3. 非電離輻射(無熱效應)：能量最弱，不破壞生物細胞分子，也不會產(chǎn)生溫度，如無線電波、電力電磁場。也談輻射電離輻射非電離輻射放射性物質(zhì)對人體傷害的規(guī)律是：距離射源越遠，受照時間越短，放射性物質(zhì)對人體傷害的規(guī)律是：距離射源越遠，受照時間越短，隔離的隔離的“屏障屏障”越多，受到傷害越小。越多，受到傷害越小。核電站和日常生活輻照水平的對比核電站和日常生活輻照水平的對比一次全身大劑量輻射照射對身

9、體的影響一次全身大劑量輻射照射對身體的影響21世紀已經(jīng)到來! 我們將如何面對到來的下一個我們將如何面對到來的下一個10年？年？ 膨脹的人口膨脹的人口.發(fā)發(fā)展的經(jīng)濟展的經(jīng)濟.對計算機更多的依賴、各種電子技術對計算機更多的依賴、各種電子技術.對對進口石油的更多依賴進口石油的更多依賴.天然氣價格和長期供應的不確天然氣價格和長期供應的不確定性定性.以及燃燒天然燃料對環(huán)境帶來的一大堆問題。以及燃燒天然燃料對環(huán)境帶來的一大堆問題。 所有這些問題歸結到一點，那就是：我們需要更多的所有這些問題歸結到一點，那就是：我們需要更多的電力資源電力資源-包括核能發(fā)電。包括核能發(fā)電。 下一個下一個30年，核能將是我們可以依賴的能源年，核能將是我們可以依賴的能源-能夠可能夠可靠地提供電力，保護環(huán)境，并促進經(jīng)濟。靠地提供電力，保護環(huán)境，并促進經(jīng)濟。