核反应核能精品PPT课件
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核能课件ppt
在大剂量的照射下，放射性对人体和动物存在着 某种损害作用。
如在400rad的照射下，受照射的人有5%死亡；若 照射650rad，则人100%死亡。
照射剂量在150rad以下，死亡率为零，但并非无 损害作用，往往需经20年以后，一些症状才会表 现出来。
放射线的主要来源
的新核，同时释放出能量的过程。
核能的和平利用――核电站
思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？ 核能Fra bibliotek内能→机械能→电能
核能的和平利用－－核电站
我国第一座自行设计建造的核电站： －－秦山核电站
核电站的安全性
核电引起的主要安全问题： 1、核反应失控，会损坏设备，引起放射性物
质的泄露；
2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。
核能反应
2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。 核能→内能→机械能→电能 2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。
1、裂变 －－链式反应 知道肥料的吸收及流失灭虫
一个中子（随能量释放） 原子核发生变化过程中所释放出来的能量。 ——利用核聚变原理，制作氢弹。 鉴定古物所属的年代（放射性定年法） ——核聚变发电是21世纪正在研究中的重要技术，主要是把聚变燃料加热到1亿度以上高温，让它产生核聚变，然后利用热能。 2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。 2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。
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照射剂量在150rad以下，死亡率为零，但并非无 损害作用，往往需经20年以后，一些症状才会表 现出来。
放射线的主要来源
的新核，同时释放出能量的过程。
核能的和平利用――核电站
思考：在电站工作过程中，能是如何转化的？ 核能Fra bibliotek内能→机械能→电能
核能的和平利用－－核电站
我国第一座自行设计建造的核电站： －－秦山核电站
核电站的安全性
核电引起的主要安全问题： 1、核反应失控，会损坏设备，引起放射性物
质的泄露；
2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。
核能反应
2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。 核能→内能→机械能→电能 2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。
1、裂变 －－链式反应 知道肥料的吸收及流失灭虫
一个中子（随能量释放） 原子核发生变化过程中所释放出来的能量。 ——利用核聚变原理，制作氢弹。 鉴定古物所属的年代（放射性定年法） ——核聚变发电是21世纪正在研究中的重要技术，主要是把聚变燃料加热到1亿度以上高温，让它产生核聚变，然后利用热能。 2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。 2、放射性废料处理不当，会导致环境污染。
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核能(PPT课件(初中科学)15张)
2、核聚变 （轻核聚变） 是使2个质量较小的原子核在超高温的条件 下结合成较大的新核，并释放能量的过程。
热核反应 聚变需要很高的温度，所以也叫 热核反应
热核反应一旦产生，就不再需要外界给它能 量，依靠自身产生的热就使核反应继续下去。
核聚变的例子： 氢弹，它的威力比原子弹大得多 我国第一颗氢弹爆炸时的情景。
能穿透几厘米厚的铅板 和几十厘米厚的混凝土
2、过量的辐射对人体和动物的组织都有破坏作用。
人体受到放射性污染，轻者头晕、疲乏、脱 发、红斑、白血球减少或增多、血小板减少； 而大剂量照射，还会引起白血病及骨、肺、 甲状腺癌变甚至死亡，放射性还能引起基因 突变和染色体畸变。
因此，在使用放射性物质时，必须注意安全， 也要防止放射性物质空气、水、生活用品等 的污染。
3、如果较少的量， 并谨慎地加以控制， 射线也可以为人类 服务。
放射性物质的标志
医疗上利用γ 射线治疗癌症。
浙江省秦山核电站
四、放射线
1、原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性 物质，这些物质的原子核内部会向外辐射出
肉眼看不见的、能量很高的射线。
如α射线、β射线、γ射线。
射线 实质
运行距离
α
带正电的高速运动 的氦原子核流
在空气中只能前进几厘米
β
带负电的高速运动 的电子流
能穿透几厘米厚的铝板
γ
能量很高的电磁波
第7节 核能
一、核 能
原子核产生改变时所产生的能量
1、原子是由什么组成？ 2、原子核是由什么组成？
质子
原子核
中子
核外电子
二、获得核能有两种途径：
1、核裂变 质量较大的原子核在中子轰击下分裂 （重核裂变）成2个新原子核，并释放能量的过程
核能ppt课件
2022/2/25
2022年
3
我国第一颗原子弹爆 炸时的情景
我国第一颗氢弹爆炸 时的情景
2022/2/25
2022年
4
一、核能
2022/2/25
原子核 （正）
质子 （正）
中子 （不带电）
核外电子 （负）
2022年
5
核能： 当原子核发生聚变或者是裂变时会出现质量减 少，根据爱因斯坦的质能方程E=mc2，减少的质 量会转化为能量，因此发生聚变和裂变时释放 出巨大的能量。
2022/2/25
2022年
7
二、裂变
裂变：用高速运动的中子轰击铀核，铀核分裂为多个核， 典型的反应是分为钡和氪，并放出3个中子。
1946-1948年我国物理学 家钱三强夫妇从实验中 观察到铀核的3分裂和4 分裂现象。
2022/2/25
2022年
8
2.链式反应
铀核裂变的时候要放出一些中子，这些中子又可引 起其它的铀235核裂变，就可使裂变反应不断进行下去， 这种反应叫做链式反应。
电能
2022/2/25
2022年
17
核电站：利用核能发电
核反应堆：控制链式反应的速度,能够缓慢、 平稳地释放核能的装置，是核电站的核心
能量转化：核能→内能→机械能→电能
特点：消耗燃料少、废渣少、成本低,特别适 合缺少煤、石油和水力资源的地方
2022/2/25
2022年
18
核反应堆核裂变产生的大量的 核能使水汽化变成水蒸气，水 蒸气带动汽轮机工作，汽轮机 推动发电机发电，实现了核能 向电能的转化。
2022年
27
放射线
α射线：带两个单位正电荷（氦核） β射线：带一个单位负电荷（电子） γ射线：不带电（中子）
原子核 核反应与核能 PPT课件
2 个质子和 2 个中子 中子转化为质子和电子 衰变实质 结合成一个整体射出
衰变规律
211H＋201n→42He
10n→11H＋－01e
电荷数守恒、质量数守恒
第4课时
(2)γ射线：γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生的．其 实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，产生的 新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子． (3)半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时 间，它表示放射性元素衰变的快慢．
解析 A项表示α衰变，C项表示轻核聚变，D项不是重核裂
变，选项A、C正确，D错误；B项中核反应为原子核的人工
转变，选项B错误．
第4课时
考点三 核力与核能的计算 考点解读 1．核力
(1)含义：原子核里的核子间存在互相作用的核力，核力把 核子紧紧束缚在核内，形成稳定的原子核． (2)特点：①核力是强相互作用的一种表现； ②核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内．因此每个 核子只跟它的相邻核子间才有核力作用．
第4课时
二、核反应 [基础导引] 1．写出下列各放射性元素的 α 衰变方程：(1)29304Th(钍核)；
(2)6269Cu(铜核)． 答案 (1)23940Th→23808Ra＋42He (2)6269Cu→6227Co＋42He
2．写出下列各放射性元素的 β 衰变方程：(1)28434Bi(铋核)； (2)28140Po(钋核)． 答案 (1)24843Bi→28444Po＋－10e (2)21804Po→28150At＋－01e
其半衰期为 8 天．
①碘 131 核的衰变方程： 15331I→_______________(衰变后的
元素用 X 表示)．
第十五章第3单元天然放射现象、核反应、核能ppt
3．结合能 (1)结合能：克服核力束缚，使原子核分解为单个核子时所 需的能量，或若干个核子在核力作用下结合成原子核时 所需的能量． (2)比结合能：原子核的 结合能 与 核子数之比，也叫平均结
合能．比结合能越大，表示原子核核子结合得越牢固，
原子核越 稳定 ． 4．质量亏损
2 (1)爱因斯坦质能方程： E＝mc .
(
)
[思路点拨]
只要写出此核反应的核反应方程式便可得
出正确答案．
1 4 0 [解析] 其核反应方程为 A X ＋ n ―→ 2 He ＋ e， Z 0 2 -1
由核反应方程的质量数守恒和电荷数解得A＝7，Z＝3.
[答案] A
核能的产生和计算 1.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中等质量
3．熟悉核反应的四种基本类型，可以帮助我们理清思路，很快 写出正确的核反应方程．
234 4 (1)衰变：例：①238 U ―→ Th ＋ 92 90 2He 234 0 ②234 90Th―→ 91Pa＋－1e 4 17 1 (2)人工转变：例：①14 7N＋2He―→ 8O＋1H 4 12 1 ②9 4Be＋2He―→ 6C＋0n 1 136 90 1 (3)重核裂变：例：①235 U ＋ n ―→ Xe ＋ Sr ＋ 10 92 0 54 38 0n 1 141 92 1 ②235 92U＋0n―→ 56Ba＋36Kr＋30n 2 3 4 (4)轻核聚变：例：1 H＋1 H―→2 He＋1 0n
解析：β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质 子时所产生的，A错误；玻尔的基本假设是轨道、速度、 能量都是量子化的，B正确；半衰期由原子核的内部因 素决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关， C错误；比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢 固，原子核越稳定，D错误． 答案： B
《核能》PPT教学课件
实验探究
【解析】原子核是由质子和中子组成的，质子和中子是由更小的微粒夸克组 成的，因此选项A错误；放射性在治疗肿瘤方面有着重要的应用，但是过量 的辐射对人体是有危害的，有时往往需经20年以后，一些症状才会表现出来 ，因此选项B正确；核电站是利用核裂变的链式反应释放的核能来发电的， 不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造 成空气污染，选项C错误；，铀在地壳中的含量很高，比汞、铋、银要多得 多，但由于提取铀的难度较大，只有沥青铀矿和钾钒铀矿两种常见的矿床， 另外铀是核裂变的原料，不是核聚变，故选核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固 ，要使它们分裂或结合是极其困难的。但是，一旦质量较大的原子核 发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能 量，这就是核能（nuclear energy）。
裂变
1934年至1938年，科学家曾先后用中子轰击质量比较大的铀235原子 核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨 大的能量。1 kg铀全部裂变，释放的能量超过2000 t煤完全燃烧时释 放的能量。用中子轰击铀核，铀核才能发生裂变，放出能量。这就好 比用火柴点燃木材，木材才能燃烧。假如外界的中子停止轰击，裂变 也就停止了。那么，怎样才能使裂变继续下去呢？
课堂练习
知识点一：核能的利用 例题1：2011年3月11日，日本发生里氏9.0级地震并引发海啸，
导致福岛核电站发生泄漏，造成重大人员伤亡和环境污染 ，下列说法中正确的是（D ）。 A. 核能是可再生能源 B. 核电站是利用化学能来发电的 C. 由于核反应堆爆炸而泄漏的大量放射性污染物，应及时排入大海 D. 向反应堆内注水降温是因为水的比热容较大
核能
知识点一：核能的利用 聚变：核聚变又称核融合、融合反应或聚变反应。有时把聚变也叫作 热核反应。核是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下 （如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重 的原子核（如氦），并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。核 聚变是核裂变相反的核反应形式。科学家正在努力研究可控核聚变， 核聚变可能成为未来的能量来源。
核反应和核能 PPT课件
（2）由电荷数守恒和质量数守恒可以判定X的质量数为140， 电荷数为54，所以中子数为：140－54=86.
（3）衰变是原子核自发地放出α粒子或β粒子的反应，C是β 衰变，D是α衰变，E是人工控制的原子核的变化，属人工 转变，裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的 反应，B是裂变，聚变是几个轻核结合成较大质量的核的 反应，A是聚变. 答案：（1）E A、B （2）140 86 （3）见解析
（4）核反应方程遵循的规律 ①质量数守恒. ②电荷数守恒.
3.核能 （1）核力：核子间的作用力.其特点为短程强引力：作用范围 为 2.0×10-15 m，只在相邻的核子间发生作用. （2）核能：核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核 子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能. （3）质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程 E= mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的 质量和要小 Δm，这就是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能 ΔE=Δmc2.
第三单元 核反应 核能
基础整合
1.原子核的组成 （1）原子核由质子和中子组成. （2）具有相同的质子数、不同的中子数的原子互称为同位
素，同位素具有相同的化学性质. （3）物质发射射线的性质称为放射性，放射性元素自发地
放出射线的现象叫做天然放射现象.
2.核反应 （1）衰变射线，其射线的本质和性质如下表：
答案：A.
【例 4】 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有原来静止的铀核
238 U92 和 234 90Th，由于发生衰变而使生成物做匀速圆周运动. （1）试画出铀 238 发生 α 衰变时产生 α 粒子及新核的运动 轨迹示意图和钍 234 发生 β 衰变时产生 β 粒子及新核的运动 轨迹示意图.
（2）若铀核的质量为 M，α 粒子的质量为 m，α 粒子带的电荷量 为 q，测得 α 粒子做圆周运动的轨道半径为 R，反应过程中释放
（3）衰变是原子核自发地放出α粒子或β粒子的反应，C是β 衰变，D是α衰变，E是人工控制的原子核的变化，属人工 转变，裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的 反应，B是裂变，聚变是几个轻核结合成较大质量的核的 反应，A是聚变. 答案：（1）E A、B （2）140 86 （3）见解析
（4）核反应方程遵循的规律 ①质量数守恒. ②电荷数守恒.
3.核能 （1）核力：核子间的作用力.其特点为短程强引力：作用范围 为 2.0×10-15 m，只在相邻的核子间发生作用. （2）核能：核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核 子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能. （3）质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程 E= mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的 质量和要小 Δm，这就是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能 ΔE=Δmc2.
第三单元 核反应 核能
基础整合
1.原子核的组成 （1）原子核由质子和中子组成. （2）具有相同的质子数、不同的中子数的原子互称为同位
素，同位素具有相同的化学性质. （3）物质发射射线的性质称为放射性，放射性元素自发地
放出射线的现象叫做天然放射现象.
2.核反应 （1）衰变射线，其射线的本质和性质如下表：
答案：A.
【例 4】 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有原来静止的铀核
238 U92 和 234 90Th，由于发生衰变而使生成物做匀速圆周运动. （1）试画出铀 238 发生 α 衰变时产生 α 粒子及新核的运动 轨迹示意图和钍 234 发生 β 衰变时产生 β 粒子及新核的运动 轨迹示意图.
（2）若铀核的质量为 M，α 粒子的质量为 m，α 粒子带的电荷量 为 q，测得 α 粒子做圆周运动的轨道半径为 R，反应过程中释放
人教版物理《核能》_PPT-优秀版
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如果用一个中子轰击质量较大的原子核， 能使原子核发生裂变，且裂变的同时还能释 放出中子，这些中子又可以继续使其他的原 子核裂变，这样就可以使核裂变继续下去了. 如：用中子轰击铀235原子核就可以放出2至 3个中子，它们又可以引起其他铀核的裂变， 再放出几个中子，再引起裂变．这样，只要 有一个核发生了裂变，就可以引起一连串的 裂变，并放出大量的能量，这就是链式反应. 如下图所示.
课堂知识延伸
核能发电的优点和缺点. 优点： 1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量
的污染物质到大气中，因此核能发电不会造 成大气污染. 2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二 氧化碳.
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核能是怎么来的
1 kg 铀完全反应时释放的能量超 过2 000 t 无烟煤完全燃烧时放出的能 量，1 kg 氢完全聚变时释放的能量相 当于40 000 t 无烟煤完全燃烧放出的 能量．如果人类完全掌握了核能的使 用技术，就可以说掌握了通向无穷能 源宝库的金钥匙.
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【例1】如图为核电站发电流程图，能量转化 的先后顺序为（ C ）
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如果用一个中子轰击质量较大的原子核， 能使原子核发生裂变，且裂变的同时还能释 放出中子，这些中子又可以继续使其他的原 子核裂变，这样就可以使核裂变继续下去了. 如：用中子轰击铀235原子核就可以放出2至 3个中子，它们又可以引起其他铀核的裂变， 再放出几个中子，再引起裂变．这样，只要 有一个核发生了裂变，就可以引起一连串的 裂变，并放出大量的能量，这就是链式反应. 如下图所示.
课堂知识延伸
核能发电的优点和缺点. 优点： 1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量
的污染物质到大气中，因此核能发电不会造 成大气污染. 2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二 氧化碳.
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核能是怎么来的
1 kg 铀完全反应时释放的能量超 过2 000 t 无烟煤完全燃烧时放出的能 量，1 kg 氢完全聚变时释放的能量相 当于40 000 t 无烟煤完全燃烧放出的 能量．如果人类完全掌握了核能的使 用技术，就可以说掌握了通向无穷能 源宝库的金钥匙.
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【例1】如图为核电站发电流程图，能量转化 的先后顺序为（ C ）
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2.确定衰变次数的方法 (1)设放射性元素AZX 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后，变成稳 定的新元素ZA′′Y，则表示该核反应的方程为 AZX→ZA′′Y＋n42He＋m－01e. 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程 A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m. (2)确定衰变次数,因为 β 衰变对质量无影响,先由质量数的改变 确定 α 衰变的次数，然后再根据衰变规律确定 β 衰变的次数.
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二、原子核的衰变 1．原子核衰变规律
衰变类型 衰变方程
衰变实质
衰变规律
α 衰变
β 衰变
AZX→AZ－－24Y＋42He
AZX→Z＋A1Y＋－1 0e
2 个质子和 2 个中子
中子转化为
结合成一个整体射出
质子和电子
211H＋210n→42He
10n→11H＋0－1e
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
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特别提醒：(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个 别或少数原子核，无半衰期可言.,(2)原子核衰变时质量数守恒， 核反应过程前、后质量发生变化(质量亏损)而释放出核能.
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即时应用 2 (2011·高考山东卷)碘 131 核不稳定，会发生 β 衰 变，其半衰期为 8 天． (1)碘 131 核的衰变方程：13153I→__________(衰变后的元素用 X 表示)． (2)经过__________天有 75%的碘 131 核发生了衰变． 解析：(1)根据质量数、电荷数守恒，13513I→13514X＋－1 0e. (2)根据 m＝m0(12)τt 得：0.25m0＝m0(12)8t ，解得 t＝16 天． 答案：(1)13154X＋－1 0e (2)16
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五、核裂变和核聚变 1．重核裂变 (1)定义：使重核分裂成_质__量__较__小___的原子核的核反应． (2)铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，一种典型的 反应是生成钡和氪，同时放出三个中子，核反应方程为23952U＋ ___10n___―→14546Ba＋8396Kr＋310n. (3)链式反应：由重核裂变产生中子使裂变反应一代接一代继续 下去的过程叫做核裂变的链式反应．
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2．核力 (1)概念：组成原子核的__核__子__之间存在的作用力． (2)核力特点 ①核力是_强__相__互__作__用___(强力)的一种表现，在它的作用范围内， 核力比库仑力大得多． ②核力是_短__程___力，作用范围在1.5×10－15 m之内． ③每个核子只跟_相__邻__的核子发生核力作用，这种性质称为核 力的饱和性． 3．质量亏损 (1)爱因斯坦质能方程：__E_＝__m__c2__. (2)质量亏损：原子核的质量_小__于__组成它的核子的质量之和的 现象．
1．三种射线
种类 组成
带电荷量
α射线 高速氦核流
2e
质量
速度 在电磁场中
4mp (mp＝1.67× 10－27 kg)
0.1c 偏转
贯穿本领
最弱，用 纸能挡住
对空气的 电离作用 在空气中 的径迹
很强 粗、短、直
β射线 高速电子流
－e
mp 1836
0.99c 偏转 较强，穿透几 毫米的铝板
较弱
细、较长、 曲折
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三、核反应的四种类型
类型
衰 α 衰变 变 β 衰变
可控性 自发 自发
人工转变 人工控制
重核裂变 轻核聚变
比较容易 进行
人工控制 除氢弹外 无法控制
核反应方程典型
29328U→29304Th＋42He
29304Th→29314Pa＋－01e 174N＋42He→187O＋11H (卢瑟福发现质子)
目录
(4)链式反应的条件：①要有足够浓度的235U；②铀块体积需 _大__于___临界体积，或铀块质量__大__于__临界质量． 2．轻核聚变 (1)定义：两个轻核结合成_较__重__的核，这样的核反应叫聚变． (2)聚变发生的条件：使物体达到几百万度的高温．
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要点透析•直击高考
一、三种射线的比较
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3．对半衰期的理解 (1)根据半衰期的概念，可总结出公式 N 余＝N 原(12)τt ，m 余＝m 原(12)t/τ 式中 N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质 量，t 表示衰变时间，τ 表示半衰期． (2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定 的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、 化合物)无关．
21H＋ 31H→42He＋10n
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即时应用 3 (2012·高考广东卷)能源是社会发展的基础，发展 核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程，
2．三种射线的本质：α射线是_氦__核___，β射线是___电__子_，γ射 线是__光___子． 三、原子核的衰变 1．衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变成_新__核___的变 化．可分为__α_衰__变___、__β_衰__变___，并伴随着γ射线放出． 2．半衰期：放射性元素的原子核有__半__数__发生衰变所需要的 时间． 四、核能 1．核反应规律：在核反应中,__电__荷__数__守恒,__质__量__数__守恒．
42He＋94Be→162O＋01n (查德威克发现中子)
2173Al＋42He →3105P＋10,发现放射,性同 位素)
29325U＋10n→15464Ba＋8396Kr＋310n
29325U＋10n→15346Xe＋9308Sr＋1001n
γ射线 高频电磁波
0
静止质 量为零 c(光速) 不偏转 最强，穿透几 厘米的铅板
很弱
最长
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即时应用1 (2011·高考浙江卷)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：选D.α射线是氦核流，A错；β射线是原子核内的一个中 子变成一个质子而放出的，B错；γ射线是原子核受激发而产 生的，C错；物质的放射性和半衰期与温度以及化合状态等无 关，由核本身的性质决定，故D项正确．