高中物理知识点：核能的利用：核电站、核武器

核能的利用:

1、核电站
裂变反应速度可以比较容易地进行人工控制，因此现在国际上的核电站都是利用裂变放出能量。核电站具有污染小、可采储量大、比较经济的优点，但是一旦核泄漏会造成严重的核污染，核废料处理也很困难。
2、核武器
核能首先用于军事上，原子弹、氢弹等核武器就是将核反应瞬间释放的巨大能量作为武器的。原子弹是利用核裂变反应，瞬间释放巨大能量的核武器。利用氢的同位素氘、氚等轻原子核的聚变反应，瞬时释放出巨大能量的核武器成为氢弹。

核电站工作流程示意图(如图所示):

第一回路中的水被泵压入反应堆，通过堆芯时利用核反应放出的热来增加水的内能，水的温度升高。第一回路的水进入热交换器，把热量传给第二回路的水．然后又被泵压回到反应堆里。在热交换器内，第二回路中的水被加热生成高温高压蒸汽，驱动汽轮机运转。

相关高中物理知识点：α、β、γ射线

各种放射线的性质比较:

相关高中物理知识点：β衰变

β衰变:

β衰变方程：（核内）。

衰变:

相关高中物理知识点：半衰期

半衰期:

1、放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。
2、计算式为：，N表示核的个数，此式也可以演变成或，式中m表示放射性物质的质量，n表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。
3、半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。

衰变次数的计算方法：

(1)根据β衰变不改变质量数，首先由质量数改变确定α衰变次数，然后根据核电荷数守恒确定β衰变次数。
(2)设放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素，则表示该核反应的方程为
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：

以上两式联立，解得：

由此可见，确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组。

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