高考物理(人教版)一轮配套课件：第15章 第2讲 放射性元素的衰变 核能(49张PPT)

二、原子核的衰变 1．定义：原子核自发地放出某种粒子而转变为 新核 的变化 叫原子核的 衰变． 2．分类：
A－4 4 (1)α衰变：A X ―→ Z Z－2 Y＋2He，同时放出γ射线 A 0 (2)β衰变：A Z X―→Z＋1 Y＋－1e，同时放出γ射线
3．半衰期． (1)定义：放射性元素的原子核 有半数 间． (2)半衰期的大小由放射性元素的原子核内部本身的因素决 定，跟原子所处的 物理状态 (如压强、温度等)或化学状态 (如 单质或化合物)无关． 发生衰变需要的时
三、放射性同位素及应用 1．同位素． 有些原子的原子核电荷数 相同 ，但质量数 不同 ，这样一些 具有相同核电荷数和不同中子数的原子互称为同位素． 2．放射性同位素的应用． (1)放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、农业、医疗 等． (2)做示踪原子．
四、核反应 用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程． 典型核反应： 1．卢瑟福发现质子的核反应方程为 14 4 17 1 N ＋ He ―→ O ＋ 7 2 8 1H 2．查德威克发现中子的核反应方程为
93 A.140 54Xe＋36Kr 93 C.141 56Ba＋34Sr 92 B.141 56Ba＋36Kr 94 D.140 54Xe＋ 34Sr 235 92
U＋
1 0
n→a＋b＋2
1 0
n，则a＋b可能是
解析
根据核反应质量数、核电荷数守恒，则a＋b两种元素
的质量数之和为(235＋1－2)＝234，电荷数之和为92，D项中两 元素的质量数为(140＋94)＝234，电荷数为(54＋38)＝92，故D正 确．
解析
聚变反应是轻核变为质量较大核的反应，发生质量亏
损，释放能量．目前核电站采用重核裂变反应．
答案 B
考点三
核能
5.太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减 少．太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026J，根据爱因斯坦质能 方程，太阳每秒钟减小的质量最接近( A．1036kg C．1013kg B．1018kg D．109kg )
选考部分 选修3-5
第十五章 波粒二象性 原子结构 原子核
第二讲 ►►放射性元素的衰变
核能
回扣教材 自主学习
题型归类 深度剖析
误区反思 感悟提高
回扣教材
考点梳理
自主学习
习题化 厚积薄发 抓基础
知 识 梳 理 一、天然放射现象 1．天然放射现象：某些元素 自发地 放射某些射线的现象称 为天然放射现象，这些元素称为 放射性元素． 2．三种射线的本质：α射线是 氦核流 ，β射线是电子流，γ射 线是 电磁波．
解析
0 β衰变释放出电子 －1 e，根据质量数守恒和电荷数守恒
可知B项正确．
答案 B
2．关于天然放射现象，下列说法正确的是( A．α射线是由氦原子核衰变产生 B．β射线是由原子核外电子电离产生 C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D．通过化学反应不能改变物质的放射性
)
解析
α射线是原子核发生α衰变时射出的高速氦核流，并不
(2)轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应过程，同 时释放出大量的核能，要想使氘和氚核合成氦核，必须达到几百 万摄氏度以上的高温，因此聚变反应又叫 热核反应．
考 点 自 测 考点一 原子核的衰变 )
1.表示放射性元素碘131(131 53I)β衰变的方程是( A．131 53I―→127 51Sb＋4 2He B．131 53I―→131 54Xe＋－0 1e C．131 53I―→130 53I＋1 0n D．131 53I―→130 52Te＋1 1H
2．质能方程．
2 E ＝ mc (1)质能方程：
，m是物体的质量，c是真空中的光
速． 上述表明：物体的质量和能量间有一定联系，即物体具有的 能量与其质量成正比，当物体的能量增加或减小ΔE，它的质量
2 Δ E ＝ Δ m · c 也会相应地增加或减少Δm，ΔE与Δm的关系是 .
(2)质量亏损． 核子结合成原子核时要释放能量，按上述关系，原子核的质 量要 小于 组成原子核的核子总质量，这个质量差异叫质量亏 损． 3．获得核能的途径． (1)重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个(或多个)中 等质量核的反应过程．重核裂变的同时放出几个 中子 ，并释放 出大量核能．重核裂变时发生链式反应的最小体积叫临界体积．
答案 D
4．科学家发现在月球上含有丰富的
3 2
He(氦3)．它是一种高
效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程
3 1 4 3 式为3 He ＋ He → 2 H ＋ He. 关于 2 2 1 2 2He聚变下列表述正确的是(
)
A．聚变反应不会释放能量 B．聚变反应产生了新的原子核 C．聚变反应没有质量亏损 D．目前核电站都采用3 2He聚变反应发电
一定是氦原子核衰变，A项错误；β射线是发生β衰变时从原子核 内部射出的高速电子流，B项错误；γ射线是原子核受到激发后产 生的，C项错误；物质的放射性由原子核的内部结构决定，与物 质是以单质形式还是以化合物形式存在无关，也不受温度、压强 等外界因素的影响，D项正确．
答案 D
考点二
原子核的裂变和聚变
3.(2013· 重庆理综)铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发 生了如下的裂变反应： ( )
解析
本题意在考查考生对爱因斯坦质能方程的运用能
26 4 × 10 Δ E 9 力．根据ΔE＝Δmc2得：Δm＝ 2 ＝ 8 2 kg≈4.4×10 kg，选 c 3×10
项A、B、C错误，选项D正确．
答案 D
题型归类
典型问题
深度剖析
模型 重点突破 学方法
9 4 12 1 4Be＋2He―→ 6C＋0n
3．约里奥－居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应 方程为
27 4 30 1 30 30 0 13Al＋2He―→15P＋0n, 15P―→14Si＋1e.
常见的核反应有： 衰变、人工转变、裂变
和 聚变．
五、核能 1．核能． 由于原子核中的核子间存在强大的核力，使得原子核成为一 个坚固的集合体，要把原子核中的核子拆散，就得克服核力而做 巨大的功，反之，要把核子集合成一个原子核，就要放出巨大的 能量．