第3节 核聚变 第4节 核能的利用与环境保护
1.了解聚变反应的特点及其条件．(重点) 2.了解可控热核反应及其研究和发展．
3．了解核电站的构造和基本原理，了解核武器的种类． 4.了解核能利用的优势、危害及其防护措施．
[学生用书P59]
一、轻核聚变
轻核的平均结合能小于中等质量的核的平均结合能．
采用轻核聚合成较重核引起结合能变化的方式可获得核能．这样的核反应称为轻核聚变．
(1)太阳和其他恒星能够发光并辐射出巨大的能量，是它们内部核聚变的结果．
(2)氢核聚变的核反应方程为H＋H→He＋n．同时释放17.51 MeV的能量，平均每个核子释放3.5 MeV的能量，比裂变中平均每个核子释放的能量大得多．
聚变反应不仅能释放巨大的能量，而且所用的燃料容易获得．氘可从海水中提取，天然的氚不存在，但可通过核反应n＋Li→He＋H得到．
(1)核聚变时吸收能量．( )
(2)核聚变平均每个核子放出的能量，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大．( )
提示：(1)× (2)√
二、可控热核聚变反应
要使核子发生聚变，必须使核子接近核力能发生作用的范围．两个氘核发生聚变，它们的距离必须接近10－15米以内，核力才能起作用．
轻核聚变温度到达108K，在这样的高温下，原子完全电离形成等离子态，才能实现聚变．
为了实现核聚变，目前靠3种方法对等离子体进行约束，一是靠引力，二是用磁场，三是靠惯性．环流器是目前性能最好的一种磁约束装置．
1．为什么温度达到几百万摄氏度核聚变才能发生？
提示：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10－15 m，要使原子核接近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力．要使原子核具有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温．
三、核能的利用与环境保护
核电站
(1)核电站就是将反应堆释放的核能转化为电能的发电厂．
(2)目前核电站的反应堆以U为燃料，发电成本低于煤电．
(3)采用增殖反应堆可以使资源得到充分利用．
核武器
(1)原子弹是一种没有减速剂、不加控制的爆炸性链式反应装置．
(2)氢弹是一种靠惯性约束、不需人工控制而实现聚变的反应装置．
核能的优势与危害
(1)核能作为一种新能源，有很多优势．
①核能发电比燃煤发电的成本低．
②核电站对环境污染比燃煤发电小得多．
(2)核能的利用也存在一些危害．
核燃料使用后，存留一定量的具有高放射性的核废料．
