题目列表(包括答案和解析)
⑴2007年10月24日傍晚,随着指挥员“点火”一声令下,巨型运载火箭喷射出一团橘红色的烈焰,将“嫦娥一号”探月卫星平地托起,直冲云天,实现了中国人奔月的千年梦想.如图,火箭发射时,高温的火焰向下喷射,大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出,这些“白气”是水先汽化后 形成的,其中汽化过程需要 热;当飞船高速进入大气层时会与空气发生剧烈摩擦,大量的 能转化为 能,导致飞船外壳的温度高达1000℃以上;
⑵“嫦娥一号”探月,将通过三个轨道:调相轨道,地月转移轨道,环月轨道,完成”三级跳’。在此过程中,都是通过火箭发动机点火,喷射燃气来调整飞行速度求飞行轨道的。这说明力能改变物体的 ;截至目前, “嫦娥一号”已经发回了多幅月球地况照片.研究发现,月球表面富含核聚变原料一氦核,除核聚变以外,利用原子能的另外一种核变化是 ;月球上没有磁场和空气,月球对物体的引力为地球的六分之一, 在月球表面上能做到的是 (填序号)
①举行露天演唱会 ② 电风扇吹风 ③ 指南针定向 ④用天平称质量
⑶地球距离月球3×108m,人类发射月球的探测器能够在自动导航系统的控制下在月球上行走,且每隔5秒向地球发射一次信号.该信号的传播的速度是 m/s。某时刻,控制中心数据显示在探测器前方相距32米处存在障碍物;经过5秒, 控制中心数据显示探测器距离障碍物22米;再经过5秒,控制中心得到探测器上刹车装置出现故障的信息.为避免探测器撞击障碍物,科学家决定对探测器进行人工刹车遥控操作,科学家输入命令需要3秒,则探测器接收到地面刹车指令时,探测器距离障碍物 m.
已故中科院院士、著名核物理学家王淦昌在“21世纪主要能源展望”的报告中说,目前化石燃料在能源消耗中的比重仍占绝对优势,但是,此类能源资源有限,污染环境,有温室效应,因此寻找新的、干净的、安全的理想新能源,成为当代科学技术要解决的重要课题.他说,在新能源开发中比较现实的是核能,它将逐渐发展成为新世纪的一种主要能源.他同时预测:21世纪中后期,核聚变能可能成为核能新秀.
理论和实践都证明,轻核聚变比重核裂变释放出的能量要大得多.利用核裂变,人们已经制造出了原子弹,并且通过反应堆加以人工控制,使其按照人们的需要有序地进行,成功地将核裂变释放出的巨大能量转变为电能,这就是原子能发电.利用核聚变,人们已经制造出了比原子弹威力更大的氢弹,氢弹是无控核聚变.要使核聚变释放出的巨大的能量转变为电能.即实现核聚变发电,也必须对核聚变实行人工控制,使其按照人们的需要有序地进行,这就是受控核聚变,自50年代科学家提出受控核聚变设想以来,已取得许多重要成果.
受控核聚变比受控核裂变要困难得多,复杂得多,因为它必须具备以下3个条件:
(1)足够高的点火温度,需要几千万摄氏度甚至几亿摄氏度的高温;
(2)反应装置中的气体密度要很低,相当于常温常压下气体密度的几万分之一;
(3)充分约束,能量的约束时间要超过1s.目前,激光技术的发展和进步,使高温点火问题获得解决,世界上最大的激光器输出功率已达100万亿瓦,足够点燃核聚变之用.此外,利用超高频微波加热法也可达到点火温度.
核聚变发电与核裂变发电相比,具有许多优点,一是聚变能比裂变能要大好多倍,30mg的氘通过聚变反应能释放出相当于300公升汽油的能量;二是资源蕴藏丰富,重核裂变使用的主要燃料铀,目前探明的储量仅够使用约100年,而轻核聚变用的燃料是海水中的氘,1L海水可提取30mg氘,相当于300L汽油;三是成本低,1kg浓缩铀的成本约为1.2万美元,而1kg氘仅需300美元;四是安全可靠,核聚变不产生放射性污染物,万一发生事故,反应堆会自动冷却而停止反应,不会发生爆炸事故.
1.核聚变能是否符合人类今后的理想能源的条件?为什么?
2.面对人类社会的可持续发展我们中学生如何应对?
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