2020高考核聚變和核裂變的知識點(diǎn)

　　2020年高考即將開(kāi)戰，你準備好了嗎？對于高中物理成績(jì)不好的同學(xué)來(lái)說(shuō)，熟悉復習資料的積累要隨時(shí)整理。高考網(wǎng)小編為各位考生整理了一些高考物理必備的知識點(diǎn)，供大家參考閱讀！

　　什么是核聚變？

　　核聚變又稱(chēng)核融合、融合反應、聚變反應或熱核反應。

　　核聚變的核一般是指由質(zhì)量小的原子，主要是指氘，在一定條件下（如超高溫和高壓），只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛，讓兩個(gè)原子核能夠互相吸引而碰撞到一起，發(fā)生原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核（如氦）。

　　中子雖然質(zhì)量比較大，但是由于中子不帶電，因此也能夠在這個(gè)碰撞過(guò)程中逃離原子核的束縛而釋放出來(lái)，大量電子和中子的釋放所表現出來(lái)的就是巨大的能量釋放。

　　核聚變是一種核反應的形式。原子核中蘊藏巨大的能量，原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨著(zhù)能量的釋放。

　　核聚變是核裂變相反的核反應形式。核聚變燃料可來(lái)源于海水和一些輕核，所以核聚變燃料是無(wú)窮無(wú)盡的。 人類(lèi)已經(jīng)可以實(shí)現不受控制的核聚變，如氫彈的爆炸。

　　科學(xué)家正在努力研究可控核聚變，以期望利用核聚變來(lái)發(fā)電，核聚變可能成為未來(lái)的能量來(lái)源。太陽(yáng)輻射就是典型的核聚變。

　　核聚變方程

　　核聚變方程wuli.in有很多，典型的核聚變方程如下圖所示：

　　核子氘與核子氚碰撞后合成氦，并產(chǎn)生一個(gè)中子，并釋放能量。

　　為何核聚變釋放能量

　　根據愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程，△E=△mc2可知：

　　能量的虧損，會(huì )引起巨大的能量，且比例系數為光速的平方。

　　小核的核聚變過(guò)程中，存在著(zhù)質(zhì)量虧損。如上述核聚變方程式所示，存在質(zhì)量虧損，因此釋放能量。

　　核聚變發(fā)電

　　核聚變發(fā)電是一種利用原子核聚變反應產(chǎn)生熱能，然后利用熱能發(fā)電的技術(shù)。

　　它是21世紀正在研究中的重要技術(shù)，主要是把聚變燃料加熱到1億度以上高溫，讓它產(chǎn)生核聚變，然后利用熱能發(fā)電。與核裂變相比，熱核聚變不但資源無(wú)限易于獲得，其安全性也是核裂變反應堆無(wú)法與之相比的。熱核反應堆如果在事故狀態(tài)釋能增加時(shí)，等離子體與放電室壁的相互作用強度則增大，由此進(jìn)人等離子體的雜質(zhì)隨之增加。從現有科學(xué)技術(shù)來(lái)看，核聚變發(fā)電的最終實(shí)現還需很長(cháng)的時(shí)間。

　　對比核裂變，核聚變發(fā)電的優(yōu)勢：氘是從海水里萃取出來(lái)的，氚來(lái)自金屬鋰，這是土壤里的一種常見(jiàn)元素。一加侖海水可提供相當于300加侖汽油產(chǎn)生的能量，50杯海水產(chǎn)生的燃料所含的能量，相當于2噸煤。

　　核聚變電站將不會(huì )產(chǎn)生碳，而且生成的放射性副產(chǎn)品也比當前的核電站更少，儲存方法也更簡(jiǎn)單。核聚變電站的核反應堆失控或‘坍塌’，也不會(huì )造成危險。因此，核聚變能將對環(huán)境和經(jīng)濟都有利。國家點(diǎn)火裝置只是第一步，要達到這個(gè)目標，科研人員還要進(jìn)行更多研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)工作。

　　核聚變與核裂變

　　從高中物理學(xué)習的角度來(lái)分析，最簡(jiǎn)單的判別：

　　核聚變是小核變大核，而核裂變是大核變小核。

　　無(wú)論是小核變大核的核聚變，還是大核變小核核裂變，都是能量釋放的過(guò)程，都存在質(zhì)量虧損。

　　核聚變與氫彈

　　氫彈是核武器的一種，是利用原子彈爆炸的能量點(diǎn)燃氫的同位素氘（D）、氚（T）等質(zhì)量較輕的原子的原子核發(fā)生核聚變反應（熱核反應）瞬時(shí)釋放出巨大能量的核武器。

　　氫彈又稱(chēng)聚變彈 、熱核彈、熱核武器。氫彈的殺傷破壞因素與原子彈相同，但威力比原子彈大得多。

　　氫彈的運載工具一般是導彈或飛機。為使武器系統具有良好的作戰性能，要求氫彈自身的體積小、重量輕、威力大。

　　因此，比威力的大小是氫彈技術(shù)水平高低的重要標志。

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