重核裂变核聚变是2017高考物理新增的考点,那么为了方便同学们复习,接下来我为你整理了2017高考物理重核裂变核聚变的知识点,一起来看看吧。
2017高考物理重核裂变核聚变的知识点 2017高考物理重核裂变的知识点重核在裂变时生成的核,在释放瞬发中子前,称为裂变碎片,释放瞬发中子后的核称为裂变产物,裂变产物又可分为未经?衰变的初级裂变产物和经过一次以上?衰变的次级裂变产物。?衰变不影响核的质量数,因此在讨论裂变产物的质量时不必区分这两种情况。
实验上可以用下述方法来确定裂变碎片的质量分布;即同时测两个碎片的动能(或速度),再按能量守恒定律、动量守恒定律加上发射中子的校正,计算碎片的质量。为了确定释放中子后的裂变产物的质量分布,即产额曲线,常通过用放射化学方法进行元素分离,测量它的标识放射性射线能量及半衰期(见放射性)来确定。
铀-235中子裂变产物的质量分布如图4。在图上可以看到存在着两个峰,这是因为裂变后几率最大的质量分配不是均分(称为对称裂变),而是一个较重一个较轻(称为不对称裂变)。钍、铀等以及更重的核(一直到镄-256)在低激发能条件下,不对称裂变占优势。这是一个很突出的现象。裂变核的质量数增加时,重碎片峰的位置固定不变(A?140),而轻碎片峰的位置向高质量移动。
另外,随着激发能的增加(例如入射粒子能量增高时),对称裂变的成分逐渐上升。对于铋等比较轻的核素,对称裂变占优势,其碎片的质量分布只有一个峰。处在中间的核素(镭、锕)裂变时,质量分布出现三个峰,可以看出这是一种过渡状态。另一方面,镄-257热中子裂变时,又是对称裂变占优势。长期以来解释对称和不对称裂变的问题是裂变理论上的一个重大难题,迄今还没有得到公认的理论上的定量解释,但看来与原子核的壳效应有密切关系。
2017高考物理重核聚变的知识点核聚变(nuclear fusion),又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。
核是指由质量小的原子,主要是指氘,在一定条件下(如超高温和高压),只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核(如氦),中子虽然质量比较大,但是由于中子不带电,因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来,大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。这是一种核反应的形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。核聚变是核裂变相反的核反应形式。科学家正在努力研究可控核聚变,核聚变可能成为未来的能量来源。
核聚变燃料可来源于海水和一些轻核,所以核聚变燃料是无穷无尽的。 人类已经可以实现不受控制的核聚变,如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用,必须能够合理的控制核聚变的速度和规模,实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变。
1.带电粒子在电场中的加速
这是一个有实际意义的应用问题。电量为q的带电粒子由静止经过电势差为U的电场加速后,根据动能定理及电场力做功公式可求得带电粒子获得的速度大小为可见,末速度的大小与带电粒子本身的性质(q/m)有关。这点与重力场加速重物是不同的。
2.带电粒子在电场中的偏转
如图1-36所示,质量为m的负电荷-q以初速度v0平行两金属板进入电场。设两板间的电势差为U,板长为L,板间距离为d。则带电粒子在电场中所做的是类似平抛的运动。
(1)带电粒子经过电场所需时间(可根据带电粒子在平行金属板方向做匀速直线运动求)
(2)带电粒子的加速度(带电粒子在垂直金属板方向做匀加速直线运动)
(3)离开电场时在垂直金属板方向的分速度
(4)电荷离开电场时偏转角度的正切值
3.处理带电粒子在电场中运动问题的思想方法
(1)动力学观点
这类问题基本上是运动学、动力学、静电学知识的综合题。处理问题的要点是要注意区分不同的物理过程,弄清在不同物理过程中物体的受力情况及运动性质,并选用相应的物理规律。 能用来处理该类问题的物理规律主要有:牛顿定律结合直线运动公式;动量定理;动量守恒定律。
(2)功能观点
对于有变力参加作用的带电体的运动,必须借助于功能观点来处理。即使都是恒力作用问题,用功能观点处理也常常显得简洁。具体方法常用两种:
①用动能定理。
②用包括静电势能、内能在内的能量守恒定律。
说明 该类问题中分析电荷受力情况时,常涉及“重力”是否要考虑的问题。一般区分为三种情况:
①对电子、质子、原子核、(正、负)离子等带电粒子均不考虑重力的影响; ②根据题中给出的数据,先估算重力mg和电场力qE的值,若mg重力;
③根据题意进行分析,有些问题中常隐含着必须考虑重力的情况,诸如“带电颗粒”、“带电液滴”、“带电微粒”、“带电小球”等带电体常常要考虑其所受的重力。总之,处理问题时要具体问题具体分析。
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