卢氏一高主校区高二物理导学案1期末复习学案:原子核编制人:吕海娇董一儒时间:2014.4.16班级:姓名:一、知识网络二、重要考点1、三种射线α射线β射线γ射线实质速度电离作用贯穿本领例1:将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,下图中表示射线偏转情况中正确的是()例2:下列说法中,正确的是()A.α射线的本质是高速氦核流B.γ射线经常伴随α或β射线产生C.天然放射现象表明原子核也是可分的D.同一原子核在发生衰变时,会同时产生三种射线2、衰变(1)α衰变:方程:XAZ例:U23892β衰变:方程:XAZ例:Th23490(2)衰变规律:守恒,守恒卢氏一高主校区高二物理导学案2(3)多次衰变问题:enHemYXCDAB0142,其中A=,B=(4)半衰期:天然放射性元素的原子核有发生衰变所需要的时间。公式:Tmt021m余,TNNt021余(T为)注:半衰期适用于原子的统计结果,对个别或极少原子核,无半衰期而言。例3:天然放射性元素Th23290(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成Pb20882(铅).下列论断中正确的是()A.铅核比钍核少24个中子B.铅核比钍核少8个质子C.衰变过程中共有4次α衰变和8次β哀变D.衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变例4:核经一系列的衰变后变为核,问:(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变?(2)与相比,质子和中子数各少多少?(3)综合写出这一衰变过程的方程。例5:下列关于放射性元素半衰期的说法中,正确的是()A.压强增大,半衰期变短B.同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长C.的半衰期为3.8天,4g经过7.6天就只剩1gD.的半衰期为14天,若有4个原子核,经过28天就只剩1个3、人工核转变(1)质子的发现:方程:(卢瑟福)(2)中子的发现:方程:(查德威克)4、核裂变:例389561023592KrBanU(核电站应用)核聚变:例HeHH23121例6:现有三个核反应方程:;②下列说法正确的是()A.①是裂变,②是β衰变,③是聚变B.①是聚变,②是裂变,③是β衰变C.①是β衰变,②是裂变,③是聚变D.①是β衰变,②是聚变,③是裂变5、核能(1)重核的裂变和轻核的聚变存在质量亏损,根据爱因斯坦质能方程,质量的变化必然引起能量的变化,因此两种核反应均伴随能量的释放。此公式是计算释放核能的主要办法。卢氏一高主校区高二物理导学案3例7:一个铀235吸收一个中子后发生的反应方程是+10,放出的能量为E。铀235核的质量为M,中子的质量为m,氙136核的质量为m1,锶90核的质量为m2,真空中光速为c,则释放的能量E等于(2)如果核反应中无光子的辐射,释放的核能转化为新生成的新核和新粒子的动能。在这种情况下,利用守恒和守恒来处理有关问题。例8:已知原子核质量为209.98287u,原子核的质量为205.97446u,He原子核的质量为4.00260u,静止的核在α衰变中放出α粒子后变成。求:(1)写出该反应方程式并计算在衰变过程中释放的能量;(2)α粒子从Po核中射出的动能;(3)反冲核的动能。(已知1u相当于931.5MeV,且核反应释放的能量只转化为动能)三、习题训练1、下列关于原子和原子核的说法正确的是()A.β衰变现象说明电子是原于核的组成部分B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固2、关于放射性同位素的应用,下列说法正确的是()A.利用γ射线使空气电离,把静电荷导走B.利用β射线照射植物的种子,使产量显著增加C.利用α射线来治疗肺癌、食道癌D.利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同,作为示踪原子3、一个中子和一个质子能结合成氘核,结合这一事实,下列说法正确的是()A.核子结合成原子核时,一定要放出能量B.核反应中放出的电磁波,可称之为X射线C.发生这一反应的过程中,出现了质量亏损,因此核反应前后质量数不守恒D.这一核反应的过程中,有质量转化为能量,因此总能量增加4、对于核力,以下哪些说法是正确的()A.核力是弱相互作用,作用力很小B.核力是强相互作用,是强力C.核子之间的距离小于0.8×10-15m时,核力表现为斥力,因此核子不会融合在一起D.人们对核力的了解很清楚,特别是在小于0.8×10-15m时,核力的变化规律更清楚5、据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试.下列关于“人造太阳”的说法正确的是()A.“人造太阳”的核反应是12H+13H→24He+01n卢氏一高主校区高二物理导学案4B.“人造太阳”的核反应方程是92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301nC.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE=Δmc2D.“人造太阳”核能大小的计算公式是E=12mc26、铀核裂变时,对于产生链式反应的重要因素,下列说法中正确的是()A.铀块的质量是重要因素,与体积无关B.为了使铀235裂变的链式反应容易发生,最好直接利用裂变时产生的快中子C.若铀235的体积超过它的临界体积,裂变的链式反应就能够发生D.裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关7、1个23592U吸收1个中子发生核反应时,大约放出200MeV的能量,则1g纯23592U完全发生核反应放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)()A.NA×200MeVB.235NA×200MeVC.235NA×200MeVD.NA235×200MeV8、1967年6月17日,我国第一颗氢弹爆炸成功,如图(十九)-4所示。氢弹首先由普通炸药引爆________,再利用它产生的高温高压引爆热核材料。若聚变方程为21H+31H―→42He+10n+17.6MeV。氢弹爆炸放出的能量相当于引爆300万吨TNT,已知1kgTNT炸药爆炸时放出的能量为4.2×106J,则氢弹爆炸时内部发生聚变反应的次数为________次。9、放射性同位素146C被考古学家称为“碳钟”,可用它来测定古生物的年代,此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后,会形成146C,146C不稳定,易发生衰变,放出β射线,其半衰期为5730年。试写出有关的核反应方程。(2)若测得一古生物遗骸中146C的含量只有活体中的12.5%,则此遗骸的年代距今约有多少年?10、山东海阳核电站一期工程工程规划建设两台125万千瓦的AP1000三代核电机组。如果铀235在中子的轰击下裂变为9038Sr和13654Xe,质量mu=235.0439u,mn=1.0087u,mSr=89.9077u,mXe=135.9072u。(1)写出裂变方程:(2)求出一个铀核裂变放出的能量;(3)若铀矿石的浓度为3%,一期工程建成后,一年将消耗多少吨铀矿石?