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蒸汽机、煤炭 内燃机、石油 现代生活离不开电
环境污染 能源短缺 气候变化 解决方案？
化石能源清洁高效利用 与二氧化碳捕集及封存 化石能源替代 媒气化 煤化工 醇醚燃料 IGCC发电 化制氢 燃煤电厂是如何发电的？ (蒸汽锅炉) (内燃机) (燃气轮机) (燃料电池) 煤炭 石油 天然气 氢气 重整 ① ⑧ 制氢 ⑧-©⑧ C @-©⑧ 锅炉蒸汽 @-⊙⑧ 蒸汽冲动汽轮机 分布式供能氢能交通 供热、 ⑧-©-⑧ 汽轮机 分布式供能联合循环发电 煤燃烧 ① 动力、 c02捕获与封存 发电机 发电 化工原料交通燃料 切料磁力线发电 超高参数超临界发电 工业节能 建筑节能 交通节能
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化石能源替代
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核能
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shell 8 electrons d shell 18 electrons 真空 约瑟夫·约翰汤姆逊 欧内斯特·卢瑟福 尼尔斯玻尔 1897从实验中发现了电子 1909年通过a粒子轰击金属薄 1913年改进了卢瑟福的原子模型， 1904年提出原子无核的 片发现原子核 电子只能在原子内一些特定的轨 “葡萄干面包”模型 1911年提出有核原子行星模型 道上运行的量子化轨道模型。 氯原子 查德威克用云室测定发现了“中子” 提出在核中有一种极强的力，将所有 在轨道上运动的电子 欧内斯特·卢瑟福 的质子和中子束缚在一起。 1914年用a粒子轰击氢原子， 原子核由正电的质子和中性粒子一中子组成 发现了氢的原子核中带正电 中子 质子 的“质子
约瑟夫∙约翰∙汤姆逊 1897从实验中发现了电子 1904年提出原子无核的 “葡萄干面包”模型 欧内斯特·卢瑟福 1909年通过α粒子轰击金属薄 片发现原子核 1911年提出有核原子行星模型 尼尔斯·玻尔 1913年改进了卢瑟福的原子模型， 电子只能在原子内一些特定的轨 道上运行的量子化轨道模型。 欧内斯特·卢瑟福 1914年用α粒子轰击氢原子， 发现了氢的原子核中带正电 的“质子” 查德威克用云室测定发现了“中子”， 提出在核中有一种极强的力，将所有 的质子和中子束缚在一起
居里夫妇对放射性进行深入研究 奥托·哈恩1938年实验发现重核裂变 梅特纳解释了哈恩的实验结果 1903年和贝克勒尔共享物理诺贝尔奖 E=mc2 氢弹 原子弹 核子平均质量 核聚变 核烈变 &D 阿尔伯特·爱因斯坦 1905年提出质能转换的理论 B Fe 核子的平均所量与原子序数之间的关系
居里夫妇对放射性进行深入研究 1903年和贝克勒尔共享物理诺贝尔奖 奥托·哈恩1938年实验发现重核裂变 梅特纳解释了哈恩的实验结果 阿尔伯特·爱因斯坦 1905年提出质能转换的理论
石墨作为减速剂，吸收中子和慢化中子，有效地激发核裂变 镉吸收中子的特性，调节镉棒深度，来控制裂变反应的速率 实现自持的链式反应，可控的原子能释放 恩利克·费米 外来中子 Enrica Fermi (1901-1954) 铀235 意大利出生的美籍物理学家 极不稳定的轴235 辐射 裂变 世界上第一座铀一石墨核反应堆 链式裂变反应 中子 1942年12月1日，最后一层石墨和铀砖砌好，反应 堆已达临界状态。次日上午，抽出控制用的镉棒， 果然产生了自持的链式反应，当时得到的功率仅 有0.5瓦。但这却是人类第一次实现了原子能的可 控释放。从此人类开始了原子能利用的新纪元
世界上第一座铀—石墨核反应堆 恩利克·费米 Enrica Fermi （1901-1954） 意大利出生的美籍物理学家 实现自持的链式反应，可控的原子能释放 石墨作为减速剂，吸收中子和慢化中子，有效地激发核裂变 镉吸收中子的特性，调节镉棒深度，来控制裂变反应的速率 1942年12月1日，最后一层石墨和铀砖砌好，反应 堆已达临界状态。次日上午，抽出控制用的镉棒， 果然产生了自持的链式反应，当时得到的功率仅 有0.5瓦。但这却是人类第一次实现了原子能的可 控释放。从此人类开始了原子能利用的新纪元
曼哈顿工程 玻尔 奥本海默 费曼 费米 费米小组于1942年12月2日在芝加哥大学 奥本海默领导的洛斯阿拉莫斯实验室可以 建成了世界上第一座铀一石墨核反应堆 看作是整个曼哈顿工程的“总装车间” 美国在曼哈顿工程中投入了巨大的人力、物力、财力，前后耗时三年，总计花费超过20亿美元
费米小组于1942年12月2日在芝加哥大学 建成了世界上第一座铀—石墨核反应堆 美国在曼哈顿工程中投入了巨大的人力、物力、财力，前后耗时三年，总计花费超过20亿美元 玻尔 奥本海默 费曼 费米 奥本海默领导的洛斯阿拉莫斯实验室可以 看作是整个曼哈顿工程的“总装车间” 曼哈顿工程
R ★=82 原子弹投到长崎的落点 负责投掷原子弹的B29轰炸机 投向长崎的原子弹“胖子” 投向广岛的原子弹“小男孩
投向长崎的原子弹“胖子” 投向广岛的原子弹“小男孩” 负责投掷原子弹的B29轰炸机 原子弹投到长崎的落点