摘要：2．可控热核反应 (1)聚变与裂变相比有很多优点 提问:目前.人们还不能控制核聚变的速度.但科学家们正在努力研究和尝试可控热核反应.以使核聚变造福于人类.我国在这方面的研究和实验也处于世界领先水平.请同学们自学教材.了解聚变与裂变相比有哪些优点? 投影材料二[2]:可控热核反应发展进程 例:一个氘核和一个氚核发生聚变.其核反应方程是21H+31H→42He+10n.其中氘核的质量:mD=2.014 102 u.氚核的质量:mT=3.016 050 u.氦核的质量:mα=4.002 603 u.中子的质量:mn=1.008 665 u.1u=1.660 6×10-27kg.e = 1.602 2×10-19C.请同学们求出该核反应所释放出来的能量. 学生计算: 根据质能方程.释放出的能量为: 教师点拔:平均每个核子放出的能量约为3.3MeV.而铀核裂变时平均每个核子释放的能量约为1MeV. 总结:聚变与裂变相比.这是优点之一.即轻核聚变产能效率高. 教师点拔:常见的聚变反应:21H+21H→31He+11H+4MeV. 21H+31H→42He+10n+17.6 MeV.在这两个反应中.前一反应的材料是氘.后一反应的材料是氘和氚.而氚又是前一反应的产物.所以氘是实现这两个反应的原始材料.而氘是重水的组成部分.在覆盖地球表面三分之二的海水中是取之不尽的.从这个意义上讲.轻核聚变是能源危机的终结者. 总结:聚变与裂变相比.这是优点之二.即地球上聚变燃料的储量丰富.如1L海水中大约有0.03g氘.如果发生聚变.放出的能量相当于燃烧300L汽油. 聚变与裂变相比.优点之三.是轻核聚变反应更为安全.清洁. 实现核聚变需要高温.一旦出现故障.高温不能维持.反应就自动终止了.另外.氘和氚聚就反应中产生的氦是没有放射性的.放射性废物主要是泄漏的氚以及聚变时高速中子.质子与其他物质反应而生成的放射性物质.比裂就所生成的废物的数量少.容易处理. (2)我国在可控热核反应方面的研究和实验发展情况. EAST全超导托卡马克实验装置以探索无限而清洁的核聚变能源为目标.这个装置也被通称为“人造太阳 .能够像太阳一样给人类提供无限清洁的能源.目前.由中科院等离子体物理研究所设计制造的EAST全超导非圆截面托卡马克实验装置大部件已安装完毕.进入抽真空降温试验阶段.我国的科学家就率先建成了世界上第一个全超导核聚变“人造太阳 实验装置.模拟太阳产生能量. 点评:通过了解我国在可控热核反应方面的成就.激发学生的爱国热情和献身科学的能力.

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