核能(或稱原子能)是通過(guò)核反應(yīng)從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程E=mc² ，其中E=能量，m=質(zhì)量，c=光速。今天學(xué)習(xí)啦小編要與大家分享的是：中學(xué)物理《核能》知識(shí)點(diǎn)解析。具體內(nèi)容如下:

　　核能可通過(guò)三種核反應(yīng)之一釋放：

　　1、核裂變，較重的原子核分裂釋放結(jié)合能。2、核聚變，較輕的原子核聚合在一起釋放結(jié)合能。3、核衰變，原子核自發(fā)衰變過(guò)程中釋放能量。

　　核能俗稱原子能，它是原子核里的核子——中子或質(zhì)子，重新分配和組合時(shí)釋放出來(lái)的能量。核能分為兩類：一類叫裂變能，一類叫聚變能。

　　核能有巨大威力。1公斤鈾原子核全部裂變釋放出來(lái)的能量，約等于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)所放出的化學(xué)能。一座100萬(wàn)千瓦的核電站，每年只需25噸至30噸低濃度鈾核燃料，運(yùn)送這些核燃料只需10輛卡車;而相同功率的煤電站，每年則需要300多萬(wàn)噸原煤，運(yùn)輸這些煤炭，要1000列火車。核聚變反應(yīng)釋放的能量則更巨大。據(jù)測(cè)算1公斤煤只能使一列火車開(kāi)動(dòng)8米;一公斤裂變?cè)峡墒挂涣谢疖囬_(kāi)動(dòng)4萬(wàn)公里;而1公斤聚變?cè)峡梢允挂涣谢疖囆旭?0萬(wàn)公里，相當(dāng)于地球到月球的距離。

　　原子及核

　　世界上的一切物質(zhì)都是由帶正電的原子核和繞原子核旋轉(zhuǎn)的帶負(fù)電的電子構(gòu)成的。原子核包括質(zhì)子和中子，質(zhì)子數(shù)決定了該原子屬于何種元素，原子的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和。如一個(gè)鈾-235原子是由原子核(由92個(gè)質(zhì)子和143個(gè)中子組成)和92個(gè)電子構(gòu)成的。如果把原子看作是我們生活的地球，那么原子核就相當(dāng)于一個(gè)乒乓球的大小。雖然原子核的體積很小，但在一定條件下它卻能釋放出驚人的能量。

　　同位素

　　質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同或者說(shuō)原子序數(shù)相同而原子質(zhì)量數(shù)不同的一些原子被稱為同位素，它們?cè)诨瘜W(xué)元素周期表上占據(jù)同一個(gè)位置。簡(jiǎn)單的說(shuō)同位素就是指某個(gè)元素的各種原子，它們具有相同的化學(xué)性質(zhì)。按質(zhì)量不同通常可以分為重同位素和輕同位素。

　　鈾同位素

　　鈾是自然界中原子序數(shù)最大的元素。天然鈾的同位素主要是鈾-238和鈾-235，它們所占的比例分別為99.3%和0.7%。除此之外，自然界中還有微量的鈾-234。鈾-235原子核完全裂變放出的能量是同量煤完全燃燒放出能量的2700000倍。

　　重核裂變

　　重核裂變是指一個(gè)重原子核，分裂成兩個(gè)或多個(gè)中等原子量的原子核，引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而釋放出巨大的能量。例如，當(dāng)用一個(gè)中子轟擊U-235的原子核時(shí)，它就會(huì)分裂成兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核，同時(shí)產(chǎn)生2—3個(gè)中子和β、γ等射線，并釋放出約200兆電子伏特的能量。如果再有一個(gè)新產(chǎn)生的中子去轟擊另一個(gè)鈾-235原子核，便引起新的裂變，以此類推，裂變反應(yīng)不斷地持續(xù)下去，從而形成了裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，與此同時(shí)，核能也連續(xù)不斷地釋放出來(lái)。

　　輕核聚變

　　所謂輕核聚變是指在高溫下(幾百萬(wàn)度以上)兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新核并放出大量能量的過(guò)程，也稱熱核反應(yīng)。它是取得核能的重要途徑之一。由于原子核間有很強(qiáng)的靜電排斥力，因此在一般的溫度和壓力下，很難發(fā)生聚變反應(yīng)。而在太陽(yáng)等恒星內(nèi)部，壓力和溫度都極高，所以就使得輕核有了足夠的動(dòng)能克服靜電斥力而發(fā)生持續(xù)的聚變。自持的核聚變反應(yīng)必須在極高的壓力和溫度下進(jìn)行，故稱為"熱核聚變反應(yīng)"。

　　氫彈是利用氘、氚原子核的聚變反應(yīng)瞬間釋放巨大能量這一原理制成的，但它釋放能量有著不可控性，所以有時(shí)造成了極大的殺傷破壞作用。目前正在研制的"受控?zé)岷司圩兎磻?yīng)裝置"也是應(yīng)用了輕核聚變?cè)?，由于這種熱核反應(yīng)是人工控制的，因此可用作能源。

　　中學(xué)物理《核能》測(cè)試題

　　一、填空題

　　1.凡是能為人類提供能量的物質(zhì)資源，都可以叫做能源.煤、石油、天然氣稱為_(kāi)_____能源.可以從自然界直接獲取的能源稱為_(kāi)_____能源，如______、______、______、______;無(wú)法直接從自然界獲取，必須通過(guò)一次能源的消耗才能得到的能叫______能源，如______.

　　2.由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能，如______、______、______等，有些能源會(huì)越用越少，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補(bǔ)充，它們屬于______能源;有的能量可以在自然界源源不斷得到，這些能屬于______能源.

　　3.原子核分裂或聚合，可以釋放出巨大的能量，這種能叫做______.用中子轟擊比較大的原子核，使其變成兩個(gè)中等大小的原子核，同時(shí)釋放出巨大的能量，這是原子核的______.兩個(gè)質(zhì)量很小的原子核，在一定條件下結(jié)合成一個(gè)新的原子核，會(huì)釋放出更大的核能，這就是原子核的______，氫彈就是利用這種變化制成的.

　　4.在核反應(yīng)中，______時(shí)發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不加控制的，______中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可以控制的.

　　5.核電站的核心是______，它是以鈾為核原料，放出的核能轉(zhuǎn)化為高溫高壓蒸汽的______能，再通過(guò)汽輪機(jī)、發(fā)電轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能.

　　二、選擇題

　　6.關(guān)于質(zhì)子和中子的說(shuō)法正確的是

　　A.質(zhì)子帶正電，中子帶負(fù)電

　　B.質(zhì)子不帶電，中子帶負(fù)電

　　C.質(zhì)子帶正電，中子不帶電

　　D.質(zhì)子、中子都帶正電

　　7.下列屬于新能源的是

　　A.太陽(yáng)能、潮汐能、地?zé)崮堋⒑四?/p>

　　B.煤、石油、天然氣

　　C.太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?/p>

　　D.太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?、核?/p>

　　8.下列能源中屬于不可再生能源的是

　　A.化石能源 B.核能

　　C.水能 D.風(fēng)能

　　E.太陽(yáng)能 F.生物質(zhì)能

　　9.核電站的能量轉(zhuǎn)化情況是

　　A.核能 機(jī)械能 電能

　　B.核能 內(nèi)能 機(jī)械能 電能

　　C.核能 化學(xué)能 電能

　　D.化學(xué)能 內(nèi)能 電能

　　10.關(guān)于核能的說(shuō)法中正確的是

　　A.任何物質(zhì)的原子核內(nèi)部都蘊(yùn)藏著核能，所以利用任何物質(zhì)都可以作為核電站的燃料

　　B.到目前為止，人類獲得核能有兩種途徑，即原子核的裂變和聚變

　　C.自然界只有在人為條件下才能發(fā)生聚變

　　D.如果對(duì)裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不加控制，在極短時(shí)間內(nèi)會(huì)釋放出巨大的能量，發(fā)生猛烈的爆炸

　　三、問(wèn)答題

　　11.結(jié)合實(shí)例說(shuō)明一次能源和二次能源的特點(diǎn).

　　12.什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)?

　　13.請(qǐng)你查閱有關(guān)核電站的資料，說(shuō)明核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)和帶來(lái)的問(wèn)題.

　　中學(xué)物理《核能》測(cè)試題參考答案：

　　一、1.化石 一次 化石能源 風(fēng)能 太陽(yáng)能 地?zé)崮?二次 電能

　　2.木材 草類 肉類 不可再生 可再生

　　3.核能 裂變 聚變

　　4.原子彈爆炸 核反應(yīng)堆

　　5.核反應(yīng)堆 內(nèi) 電

　　二、6.C 7.A 8.AB 9.B 10.BD

　　三、

　　11.從自然界可以直接獲取的能源,稱為一次能源,如:化石能源、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮芗昂四?二次能源是無(wú)法從自然界直接獲取,必須通過(guò)一次能源的消耗才能得到,如:電能.

　　12.用中子轟擊鈾235原子核,鈾核分裂時(shí)釋放出核能,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子,這些中子又轟擊其他鈾核,于是就導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變,并釋放出大量核能,這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng).

　　13.核電站只需消耗很小的核燃料,就可以產(chǎn)生大量的電能,核電站特別適用于缺少煤、石油、水能等能源的地區(qū);核電站如果保護(hù)措施不當(dāng),會(huì)造成放射性物質(zhì)泄漏,核費(fèi)料的處理會(huì)造成放射性污染.