核能的利用:
1、核電站
裂變反應速度可以比較容易地進行人工控制,因此現在國際上的核電站都是利用裂變放出能量。核電站具有污染小、可采儲量大、比較經濟的優(yōu)點,但是一旦核泄漏會造成嚴重的核污染,核廢料處理也很困難。
2、核武器
核能首先用于軍事上,原子彈、氫彈等核武器就是將核反應瞬間釋放的巨大能量作為武器的。原子彈是利用核裂變反應,瞬間釋放巨大能量的核武器。利用氫的同位素氘、氚等輕原子核的聚變反應,瞬時釋放出巨大能量的核武器成為氫彈。
核電站工作流程示意圖(如圖所示):
第一回路中的水被泵壓入反應堆,通過堆芯時利用核反應放出的熱來增加水的內能,水的溫度升高。第一回路的水進入熱交換器,把熱量傳給第二回路的水.然后又被泵壓回到反應堆里。在熱交換器內,第二回路中的水被加熱生成高溫高壓蒸汽,驅動汽輪機運轉。
相關高中物理知識點:α、β、γ射線
各種放射線的性質比較:
相關高中物理知識點:β衰變
β衰變:
β衰變方程:


衰變:
相關高中物理知識點:半衰期
半衰期:
1、放射性元素的原子核有半數發(fā)生衰變所需的時間叫半衰期。
2、計算式為:



3、半衰期由核內部本身的因素決定,跟原子所處的物理、化學狀態(tài)無關。
衰變次數的計算方法:
(1)根據β衰變不改變質量數,首先由質量數改變確定α衰變次數,然后根據核電荷數守恒確定β衰變次數。
(2)設放射性元素經過n次α衰變和m次β衰變后,變成穩(wěn)定的新元素
,則表示該核反應的方程為
根據電荷數守恒和質量數守恒可列方程:
以上兩式聯立,解得:
由此可見,確定衰變次數可歸結為解一個二元一次方程組。
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