第六節(jié) 核能利用 第七節(jié) 小粒子與大宇宙
[學習目標] 1.知道什么是核反應堆.(重點)2.知道核電站的工作模式,了解核能的利用.(重點)3.了解宇宙及恒星的演化.
一、反應堆 核電站
1.核反應堆
(1)核反應堆是人工控制鏈式反應的裝置.
(2)減速劑
反應堆中,為了使裂變產生的快中子減速,在鈾棒周圍要放“減速劑”,常用的減速劑有石墨、重水和普通水.
(3)控制棒
為了控制反應速度,還需要在鈾棒之間插進一些鎘棒,它吸收中子的能力很強,反應過于激烈時,可將其插入深一些,多吸收一些中子,鏈式反應的速度就會慢一些,這種鎘棒叫作控制棒.
(4)能量輸出
核燃料裂變釋放的能量使反應區(qū)溫度升高,水或液態(tài)的金屬鈉等流體在反應堆外循環(huán)流動,把反應堆內的熱量傳輸出去,用于發(fā)電.
2.核電站及核能利用
(1)核能發(fā)電的效益
一座百萬千瓦級的核電站,每年只消耗30噸左右的濃縮鈾,而同樣功率的火電站,每年要消耗煤250萬噸.
(2)核能的利用
①核能發(fā)電
②把反應堆小型化,可以使核能作為動力,制造核動力潛艇、核動力破冰船和核動力航空母艦,在某些動力裝置上也有利用的可能.
③用來進行各種原子核物理實驗,制造各種放射性同位素.
(3)核污染的處理
為了防止鈾核裂變物放出的各種射線對人體的危害,在反應堆的外面需要修建很厚的水泥防護層,用來屏蔽射線,不讓它們透射出來,對放射性的廢料,也要裝入特制的容器,埋入深地層來處理.
二、小粒子與大宇宙
1.人類目前能夠觀測到的最大距離約為140億光年之遠.
2.對宇宙的時空結構、運動形態(tài)和物質演化的理論描述,稱為宇宙模型,目前普遍被大家接受的模型是大爆炸宇宙模型.
3.人類目前所能研究的物質世界的空間尺度,約從10-15m到1027m,共跨越了約42個數(shù)量級.
4.從宇宙大爆炸到現(xiàn)在,以秒為單位,宇宙年齡的數(shù)量級約為1018s.
5.目前所知的微觀粒子中,壽命最短的只有10-25s.
6.物質世界的時間尺度:約從10-25s到1018s,也跨越了將近43個數(shù)量級.
1.正誤判斷(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)控制棒是通過吸收中子多少來控制鏈式反應速度的. (√)
(2)核裂變釋放的大量核能是通過在反應堆外循環(huán)流動的液體傳輸出去的.
(√)
(3)核電廢料難以處理,對環(huán)境的污染比火電大. (×)
(4)質子、中子、電子都是不可再分的基本粒子. (×)
(5)強子是參與強相互作用的粒子. (√)