粤教版高中物理选修(3-5)第四章《原子核》ppt章末整合课件
(
)
答案
BCD
AB
解析 在核反应中，不管是什么类型的核反应，都遵守电 荷数守恒和质量数守恒，据此，可以判断未知粒子属于什 么粒子，在 A 中，未知粒子的质量数为：14＋4＝17＋x， x＝1，其电荷数为：7＋2＝8＋y，y＝1，即未知粒子是质 子(1 1H)；对 B，未知粒子的质量数：27＋4＝30＋x，x＝1， 其电荷数为：13＋2＝15＋y，y＝0，所以是中子(1 0n)；对 C， 未知粒子的质量数为：2＋3＝4＋x，x＝1，电荷数为：1 ＋1＝2＋y，y＝0，也是中子(1 0n)；对 D，未知粒子质量数 为 235＋x＝90＋136＋10x，x＝1，电荷数为：92＋y＝38 ＋54＋10y，y＝0，也是中子(1 0n)，故方程中 X 是中子的核 反应为 B、C、D.其中 A、B 为原子核的人工转变．
A．a＝82，b＝211
图1
210 210 b B.210 83Bi―→ a X 是β衰变， 83Bi―→81Tl 是α衰变 210 210 b C.210 83Bi―→ a X 是α衰变， 83Bi―→81Tl 是β衰变 b D.81 Tl 经过一次α衰变变成206 82Pb
t 1 n＝ ，T 为半 1 2 T 2
衰期． 2．确定衰变次数的方法
A′ 4 0 (1)A X ―→ Y ＋ n He ＋ m ′ － Z Z 2 1e 根据质量数、电荷数守恒得
A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m 二式联立求解得α衰变次数n和β衰变次数m. (2)根据α衰变和β衰变(β衰变质量数不变)直接求解．
1932年
查德威 克
2. 解题时注意事项
(1)熟记一些粒子的ຫໍສະໝຸດ 号1 1 0 2 α粒子(4 He) 、质子 ( H) 、中子 ( n) 、电子 ( e) 、氘核 ( － 2 1 0 1 1H)、 氚核(3 1H)
(2)注意在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解
有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒．
半衰期：大量原子核有半数发生衰变需要的时间.它由 核本身性质决定，一般与物理、化学性质无关
核反应
核力：短程力，只与邻近核子发生作用 平均结合能：平均结合能越大，表示原子核中 原子核结合 核子结合得越牢固,原子核越稳定 核能 核反应
一、对核反应方程及类型的理解
1．四类核反应方程的比较
名称
衰 变 α衰变 β衰变 裂变
答案
1 1H 0 ＋1e
101 0n
4 2He
B
A
C
D
解析
根据电荷数守恒和质量数守恒可完成核反应方程，
然后由核反应的类型即可判断出反应的类型．
二、半衰期及衰变次数的计算 1．半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间
1n 计算公式：N＝N02 或
．
1n m＝m02 ，其中
高中物理· 选修3-5· 粤教版
章末整合
天然放射现象：3种射线(α射线、β射线、γ射线)的本质和性质 原子核的组成
原 子 原子核 核 的衰变
核反应
核能
意义：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核
衰变法则
原子核 的衰变
规律：衰变过程遵守质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒 ; 释放的能量以放出粒子和反冲核的动量及γ光子能量（伴 随γ衰变时）的形式表现出来
针对训练2
(单选)
放射性元素238 92U 衰变有多种可能途径， 210 其中一种途径是先变成210 Bi ，而 83 83Bi 可 以经一次衰变变成210 a X(X 代表某种元 b 210 素)， 也可以经一次衰变变成81 Tl， aX 和 b 206 Tl 最后都变成 81 82Pb，衰变路径如图 1 所示．则 ( )
针对训练1 完成下列核反应方程． 17 A.147N＋4 He ―→ 8O＋________ 2 30 B.30 P ―→ 15 14Si＋________ 90 136 C.23592U＋1 54Xe＋________ 0n―→38Sr＋ 3 1 D.2 1H＋1H―→________＋0n 其中属于衰变的是_______，属于人工转变的是_______， 属于裂变的是________，属于聚变的是________．
【例 2】 [2013· 山东，38(1)]恒星向外辐射的能量来自于其内 部发生的各种热核反应， 当温度达到 108K 时， 可以发生“氦 燃烧”．①完成“氦燃烧”的核反应方程：4 2 He ＋ 8 ________―→8 Be ＋γ . ② 4 4Be 是一种不稳定的粒子，其半衰 － －16 期为 2.6×10 16s.一定质量的8 Be ， 经 7.8 × 10 s 后所剩下的 4 8 4Be 占开始时的________． 1 4 答案 ①2He 或α ② 或 12.5 % 8 解析 ①由质量数和电荷数守恒可得答案为4 2He 或α；② 由题意可知经过了 3 个半衰期，故剩余的8 4Be 的质量 m＝ 13 1 1 m02 ＝ m0，故应填 或 12.5 %. 8 8
【例1】
在下列四个核反应中，X表示中子的是
(
)
属于原子核的人工转变的是
4 17 A.14 7N＋2He―→ 8O＋X 27 30 B.13 Al＋4 2He―→15P＋X 3 4 C.2 H ＋ H ―→ 1 1 2He＋X 90 136 D.235 U ＋ X ―→ Sr ＋ 92 38 54Xe＋10X
聚变
17.6 MeV
正电子 人 工 转 变
27 4 30 1 30 Al ＋ He ―→ P ＋ 13 2 15 0n15P 0 ―→30 Si ＋ ＋ 14 1e
约里奥 1934年 —居里 夫妇 1919年 卢瑟福
发现质子
14 4 17 1 7N＋2He―→ 8O＋1H
发现中子
9 4 12 1 Be ＋ He ―→ C ＋ 4 2 6 0n
核反应方程
238 234 4 92U―→ 90Th＋2He 234 234 0 90Th―→ 91Pa＋－1e
时间
其它
1896年 贝可勒尔 1938年 原子弹 原理 氢弹 原理
235 1 90 92U＋0n―→38Sr＋ 136 1 Xe ＋ 10 54 0n＋141 MeV
2 3 4 1 1H＋1H―→2He＋0n＋
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高中物理第四章原子核第一节走进原子核同步备课课件粤
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解析 答案
5.若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的
质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对 23952U的原子来说 A.x＝92 y＝92 z＝235
即学即用
判断下列说法的正误. (1)1896年，法国的玛丽·居里首先发现了天然放射现象.( × ) (2)原子序数大于83的元素都是放射性元素.( √ ) (3)原子序数小于83的元素都不能放出射线.( × )
二、原子核的组成
1.质子的发现 1919年， 卢瑟福 用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从氮核中打出了一种 新的粒子，测定了它的电荷和质量，确定它是氢原子核，叫做质子，用 p或11H 表示，其质量为mp＝1.67×10－27 kg . 2.中子的发现 (1)卢瑟福的预言：原子核内可能还有一种不带电 的粒子，名字叫中子. (2)查德威克的发现：用实验证明了中子的存在，用 n 表示，中子的质量 非常接近质子的质量.
答案
知识梳理
对天然放射现象的认识 1.1896年，法国物理学家 贝克勒尔发现某些物质具有放射性. 2.物质发射射线的性质称为放射性，具有 放射性 的元 素称为 放射性元 素，放射性元素自发地发出 射线 的现象叫做天然放射现象. 3.原子序数 大于 83的元素，都能自发地发出射线，原子序数 小于等于 83 的元素，有的也能放出射线.
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解析 答案
4.(多选)关于质子与中子，下列说法正确的是
√A.原子核(除氢核外)由质子和中子构成 √B.质子和中子统称为核子ห้องสมุดไป่ตู้√C.卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在
D.卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在
解析 原子核内存在质子和中子，中子和质子统称为核子，卢瑟福只发现 了质子，以后又预言了中子的存在.
高中物理第四章原子核4.4核力与结合能课件粤教版选修3_5
A.(m1+m2-m3)c B.(m1-m2-m3)c C.(m1+m2-m3)c2 D.(m1-m2-m3)c2 解析:根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2,此核反应放出的能量
ΔE=(m1+m2-m3)c2,故C正确. 答案:C
一二
知识精要 典题例解 迁移应用
一二
知识精要 典题例解 迁移应用
1.下列说法正确的是( ) A.爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量,它们之间可以 相互转化 B.由E=mc2可知,能量与质量之间存在着正比关系,可以用物体质 量作为它所蕴藏的能量的量度 C.核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变为能量 D.因为在核反应中能产生能量,有质量的转化,所以系统只有质量 数守恒,系统的总能量和总质量并不守恒 答案:B
一二
知识精要 典题例解 迁移应用
②质能方程揭示了质量和能量的不可分割性,方程建立了这两个 属性在数值上的关系,这两个量分别遵守质量守恒定律和能量守恒 定律,质量和能量在数值上的联系决不等于这两个量可以相互转化;
③质量亏损不是否定了质量守恒定律,根据爱因斯坦的相对论, 辐射出的γ光子静质量虽然为零,但它有动质量,而且这个动质量刚 好等于亏损的质量,所以质量守恒、能量守恒仍成立.
知识链接 案例探究 类题试解
核能的计算是原子物理的重要方面和高考的热点问题,其基本方 法:
1.根据质量亏损计算,步骤如下: (1)根据核反应方程,计算核反应前和核反应后的质量亏损Δm. (2)根据爱因斯坦质能方程E=mc2或ΔE=Δmc2计算核能. (3)计算过程中Δm的单位是千克,ΔE的单位是焦耳. 2.利用原子质量单位u和电子伏特计算 (1)正确写出核反应方程或明确题设的核反应方程中各原子核、 粒子的个数; (2)以原子质量单位(u)为单位,计算反应前后的质量差(即质量亏 损)Δm(u); (3)根据爱因斯坦质能方程直接应用公式ΔE=Δm(u)×931.5 MeV 来计算核能.
ΔE=(m1+m2-m3)c2,故C正确. 答案:C
一二
知识精要 典题例解 迁移应用
一二
知识精要 典题例解 迁移应用
1.下列说法正确的是( ) A.爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量,它们之间可以 相互转化 B.由E=mc2可知,能量与质量之间存在着正比关系,可以用物体质 量作为它所蕴藏的能量的量度 C.核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变为能量 D.因为在核反应中能产生能量,有质量的转化,所以系统只有质量 数守恒,系统的总能量和总质量并不守恒 答案:B
一二
知识精要 典题例解 迁移应用
②质能方程揭示了质量和能量的不可分割性,方程建立了这两个 属性在数值上的关系,这两个量分别遵守质量守恒定律和能量守恒 定律,质量和能量在数值上的联系决不等于这两个量可以相互转化;
③质量亏损不是否定了质量守恒定律,根据爱因斯坦的相对论, 辐射出的γ光子静质量虽然为零,但它有动质量,而且这个动质量刚 好等于亏损的质量,所以质量守恒、能量守恒仍成立.
知识链接 案例探究 类题试解
核能的计算是原子物理的重要方面和高考的热点问题,其基本方 法:
1.根据质量亏损计算,步骤如下: (1)根据核反应方程,计算核反应前和核反应后的质量亏损Δm. (2)根据爱因斯坦质能方程E=mc2或ΔE=Δmc2计算核能. (3)计算过程中Δm的单位是千克,ΔE的单位是焦耳. 2.利用原子质量单位u和电子伏特计算 (1)正确写出核反应方程或明确题设的核反应方程中各原子核、 粒子的个数; (2)以原子质量单位(u)为单位,计算反应前后的质量差(即质量亏 损)Δm(u); (3)根据爱因斯坦质能方程直接应用公式ΔE=Δm(u)×931.5 MeV 来计算核能.
高中物理第4章原子核章末分层突破课件粤教版选修3-5
α 衰变实质 211H＋210n→42He β 衰变实质10n→11H＋－01e
质子的发现(1919 年)
卢瑟福
中子的发现(1932 年)
查德威克
核反应中的“守恒规律”
原子核物理中，常提及核反应的“守恒规律”与“核能的计算”问题．事 实上，在核反应过程中，由于核力对核子做功，会引起“核反应系统”(以下简 称“系统”)的能量变化．我们就把系统释放或吸收的这部分能量，叫做核能．从 而，核反应即可分为质量亏损、释放核能和质量增加、吸收核能两大类型．其 中，又以研究发生质量亏损、释放核能的一类核反应为学习的重点．
1．(2016·长沙一中检测)下列关于核裂变和核辐射的方程中正确的是( ) A.29325U＋10n―→15461Ba＋9326Kr＋1010n B.29349Pu―→29325U＋42He C.15357Cs―→15367Ba＋0－1e D.15331I―→15341Xe＋0－1e E.3105P→3104Si＋0－1e
欲解决核反应中有关“守恒规律”与“核能的计算”问题，可利用以ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ几 条“依据”：
如果在核反应中无光子辐射，核反应释放的核能全部转化为新核的动能和 新粒子的动能．在这种情况下计算核能的主要依据是：
1．核反应过程中只有内力作用，故动量守恒． 2．反应前后总能量守恒． 常见的反应类型：反应前总动能＋反应过程中释放的核能＝反应后总动能．
我还有这些不足： (1) ________________________________________________________ (2) ________________________________________________________ 我的课下提升方案： (1) ________________________________________________________ (2) ________________________________________________________
粤教版高中物理选修3-5课件：第四章 走进原子核
半衰期的应用（考古）
五、放射线的危害及防护
• 阅读P78。
原子核
第四节
核力与结合能
一、核力及其性质
1. 核力：能够把核中的各种核子联系在一 起的强大的力叫做核力。
质 子
中子 原子核示意图
2. 核力的性质
1） 核力是强相互作用（强力）的一种表现。
2） 核力是短程力。约在 10-15m量级时起作用，距 离在0.5×10-15m~ 2×10-15m时为引力, 距离为10×10-15m 时核力几乎消失，距离小于0.5×10-15m时为斥力。
0e
1
γ射线：高频电磁波（高能光子流）
照相底片
γ βα
放
射
铅盒
源
天然放射线的性质
名称
构成
电量 （e）
符号
射出 速度
电离 能力
贯穿 本领
α
氦核
+2
4 2
He
0.1c 最强
最弱
eo
β 电子 -1 1
0.9c 较强 较强
γ 光子 0 γ
c 最弱 最强
原子核的衰变
α射线、β射线和γ射线都是从原子核里放射出来 的。原子核放出粒子或粒子后，会变成新的原子核.
原子核
第一节
走进原子核
放射性的发现
• 1896年法国物理学家亨利·贝克 勒尔发现铀和含铀的矿物都能够 发出看不见的射线，这种射线可 以使包在黑纸里的照相底片感光。
• 物体放出射线的性质，叫做放射 性。
• 具有放射性的元素叫放射性元素。
• 在贝克勒尔的建议下，玛 丽·居里和她的丈夫皮埃 尔·居里对铀和各种含铀的 矿石进行了深入的研究，并 发现了两种放射性更强的新 元素。玛丽·居里为了纪念 她的祖国波兰，把其中的一 种元素命名为钋（PO），另 一种元素命名为镭（Ra）
高中物理 第四章 原子核 第四节 核力与结合能课件 粤教版选修3-5
(2)核力是一种短程力，在距离较大时核力远小于库 仑力，在距离较小时核力远大于库仑力．在距离小于 0.5×10 一起. (3)核力与核子是否带电无关，在原子核中，质子与 质子、中子与中子、中子与质子间的核力大致相等. (4)核力具有饱和性：核子只对相邻的少数核子产生 较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用．
－15
m 时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在
3．核子比例关系． (1)较轻的原子核质子数与中子数大致相等，但对于较 重的原子核中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越 多． (2)形成原因： ①若质子与中子成对地构建原子核，由于核力是短程 力．当原子核增大到一定程度时，相距较远的质子间的核 力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了．
2．核力的性质：核力是一种很强的力，在约 0.5×10
－ 15
m～2×10
－15
－ 15
m 的距离内主要表现为引力，在大于
2×10
m 的距离时核力就迅速减小为零， 所以核力是一
－
种短程力．在小于 0.5×10 15m 的距离内，核力又转变为 强大的斥力而使核子不融合在一起．
判断正误 (1) 原子核中的质子是靠自身的万有引力聚在一起 的．(×) (2)核力是强相互作用力，在原子核的尺度内，核力 比库仑力大得多．(√)
知识点二 重核与轻核 提炼知识 1．原子核中的质子数又称为原子序数，排在周期表 比较靠后的元素对应的原子核叫重核，排在比较靠前的 叫作轻核． 2．一般排在周期表最前面的轻核的质子数和中子数 相等，大多数重核是中子数多于质子数．
3． 排在 83 号元素铋之后的原子核都不稳定， 它们自 动分解或衰变成更轻的原子核，排在第 92 号元素铀之后 的原子核十分不稳定，无法在自然状态下存在．
最新2017-2018高中物理第四章原子核章末盘点课件粤教版ppt课件
Δm＝m1＋m2－m3，根据质能方程，释放的能量 ΔE＝Δmc2＝ (m1＋m2－m3)c2，选项 C 正确，A、B、D 错误。
[答案] C
[例 3] 用中子轰击锂核(63Li)发生核反应，生成氚核(31H) 和 α 粒子，并放出 4.8 MeV 的能量。
(1)写出核反应方程； (2)求出质量亏损； (3)若中子和锂核是以等值反向的动量相碰，则氚核和 α 粒子的动能之比是多少？ (4)转化为 α 粒子动能的能量是多大？ [解析] (1)核反应方程为63Li＋10n→31H＋42He (2)依据 ΔE＝Δmc2 得 Δm＝9341.8.5 u≈0.005 2 u
人转工变质正放中子电射子的子性的发的同发现发位现：现素：：及194B47Ne应1350＋＋P用→4242HH与31ee04S→→防i＋11护7826 01eOC＋＋1110Hn
原 子 核
核力定特义点
核结力合与能平结均合结能合能
核能的利用重轻核核裂聚变变
粒子和宇宙粒夸子克模型
(2)核反应方程中的箭头(→)表示核反应进行的方向，不 能把箭头写成等号。
(3)写核反应方程必须要有实验依据，决不能毫无根据地 编造。
(4)在写核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的 符号填入核反应方程一般形式的适当位置上；然后根据质量 数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核(或未知粒子)的电荷 数和质量数；最后根据未知核(或未知粒子)的电荷数确定它们 是哪种元素(或哪种粒子)，并在核反应方程一般形式中的适当 位置填写上它们的符号。
2017-2018学年高中物 理第四章原子核章末盘
点课件粤教版
原子核的组成质中子子核子 原 子 核原核衰子的变半衰 分 衰 规三衰变 类 变 律种期 射α质 电β衰衰线量 荷意 公决变变：数 数义 式定AZ：αX守 守： ：因射AZ→恒 恒Xm表素线→＝示：，AAZmZ衰由β－－＋02射41Y变核Y12线＋＋快本Tt ，42H慢身0γe－性射1e质线决定
高中物理第四章原子核章末总结同步备课课件粤教版选修3_5
一定衰变为钋218
D.平均结合能越大，原子越容易发生衰变
解析
答案
针对训练 2
放射性元素238 其中一种途径是先变 92U 衰变有多种可能途径，
210 210 成210 Bi ，而 Bi 可以经一次衰变变成 83 83 a X(X 代表某种元素)，也可以经一 b b 206 次衰变变成81 Tl，210 X 和 Tl 最后都变成 a 81 82Pb，衰变路径如图 1 所示.则
图1
解析 答案
三、核能的计算
1.利用质能方程来计算核能
(1)根据核反应方程，计算核反应前与核反应后的质量亏损Δm.
(2)根据爱因斯坦质能方程E＝mc2或ΔE＝Δmc2计算核能.方程ΔE＝Δmc2中若
Δm的单位用“kg”、c的单位用“m/s”，则ΔE的单位为“J”；若Δm的单
位用“u”，可直接用质量与能量的关系式推算ΔE，此时ΔE的单位为“兆
解析
答案
二、半衰期及衰变次数的计算
例2 (多选)关于原子核的有关知识，下列说法正确的是
√ B. 放射性原子经过 α 、 β 衰变致使新的原子核处于较高能级，因此不稳定 √
A.天然放射性射线中β射线实际就是电子流，它来自原子核内 从而产生γ射线
C.氡222经过衰变变成钋218的半衰期为3.8天，一个氡222原子核四天后
9 4 12 1 Be ＋ He → C ＋ 4 2 6 0n
1934年
1919年 1932年
约里奥— 居里夫妇 卢瑟福 查德威克
工
转
变
2.解题时注意事项
(1)熟记一些粒子的符号
1 1 2 3 α 粒子(4 He) 、质子 ( H) 、中子 ( n) 、电子 ( 0 e) 、氘核 ( H) 、氚核 ( 2 1 0 1 1H) －1
高中物理 第四章 原子核 本章优化总结课件 粤教版选修3-5
[答案] 见解析
结束 语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念， 考试加油。
概念
衰变
人工转变 重核裂变 轻核聚变
原子核自发 人工用高 重核分裂 轻核结合
地放出某种 速粒子轰 成质量较 成质量较
粒子而转变 击原子核， 小的原子 大的原子
为新核的过 产生另一 核，释放出 核，释放
程，也叫天然 种新核的 能量的过 出能量的
放射现象
Hale Waihona Puke 过程程过程
发现者 或重要 贡献者
典型 反应 方程
说 要其他粒子诱发，生成 α、β 或 γ 粒子；后三种都是原子 核的人工转变，重核裂变和轻核聚变与其他人工转变不
明 同的是有巨大能量释放，裂变最显著的特征是重核分成
中等质量的核，聚变则为轻核结合成质量较大的原子核
(多选)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，表述正确的有( ) A．31H＋21H→42He＋10n 是核聚变反应 B．31H＋21H→42He＋10n 是 β 衰变 C．23952U＋10n→15461Ba＋9326Kr＋310n 是核裂变反应 D．23952U＋10n→15440Xe＋9348Sr＋210n 是 α 衰变
[解析] (1)铀 238 发生衰变时，由于放出 α 粒子而产生了新核， 根据动量守恒定律，它们的总动量为零，即：m1v1＋m2v2＝0. 因为它们都带正电，衰变时的速度正好相反，所以，受到的洛 伦兹力方向也相反，因而决定了它们做圆周运动的轨迹圆是外 切的．它们做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，所以 R ＝mBqv.又因为 m1v1＝m2v2，所以RR12＝qq21，由于 q1＝2，q2＝92－ 2＝90，因而RR12＝415.如图甲所示，其中轨道 a 为 α 粒子的径迹， 轨道半径为 R1，轨道 b 为新核的径迹，其轨道半径为 R2.
结束 语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念， 考试加油。
概念
衰变
人工转变 重核裂变 轻核聚变
原子核自发 人工用高 重核分裂 轻核结合
地放出某种 速粒子轰 成质量较 成质量较
粒子而转变 击原子核， 小的原子 大的原子
为新核的过 产生另一 核，释放出 核，释放
程，也叫天然 种新核的 能量的过 出能量的
放射现象
Hale Waihona Puke 过程程过程
发现者 或重要 贡献者
典型 反应 方程
说 要其他粒子诱发，生成 α、β 或 γ 粒子；后三种都是原子 核的人工转变，重核裂变和轻核聚变与其他人工转变不
明 同的是有巨大能量释放，裂变最显著的特征是重核分成
中等质量的核，聚变则为轻核结合成质量较大的原子核
(多选)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，表述正确的有( ) A．31H＋21H→42He＋10n 是核聚变反应 B．31H＋21H→42He＋10n 是 β 衰变 C．23952U＋10n→15461Ba＋9326Kr＋310n 是核裂变反应 D．23952U＋10n→15440Xe＋9348Sr＋210n 是 α 衰变
[解析] (1)铀 238 发生衰变时，由于放出 α 粒子而产生了新核， 根据动量守恒定律，它们的总动量为零，即：m1v1＋m2v2＝0. 因为它们都带正电，衰变时的速度正好相反，所以，受到的洛 伦兹力方向也相反，因而决定了它们做圆周运动的轨迹圆是外 切的．它们做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，所以 R ＝mBqv.又因为 m1v1＝m2v2，所以RR12＝qq21，由于 q1＝2，q2＝92－ 2＝90，因而RR12＝415.如图甲所示，其中轨道 a 为 α 粒子的径迹， 轨道半径为 R1，轨道 b 为新核的径迹，其轨道半径为 R2.
高中物理 第四章 原子核 第五节 裂变和聚变同步备课课件 粤教版选修3-5.pptx
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例2 用中子轰击铀核(23952U)，其中的一个可能反应是分裂成钡(14516Ba)和氪 ( 9326Kr)两部分，放出3个中子.各个核和中子的质量如下： mU＝390.313 9×10－27 kg，mn＝1.674 9×10－27 kg； mBa＝234.001 6×10－27 kg，mKr＝152.604 7×10－27 kg. 试写出核反应方程，求出反应中释放的核能. 答案 10n＋23952U―→14516Ba＋9326Kr＋310n 3.220 2×10－11 J
的能量相当
速度比较容易进行人工控制， 目前，除氢弹以外，人们还不能
1.常见的裂变方程 (1)23952U＋10n―→13594Xe＋9358Sr＋210n (2)23952U＋10n―→14546Ba＋8396Kr＋310n 2.链式反应发生的条件 (1)铀块的体积大于或等于临界体积.体积超过临界体积时，保证中子能够 碰到铀核. (2)有足够浓度的铀235. (3)有足够数量的慢中子.
放能 多少
聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量要大3～4倍
核废料 处理难度
聚变反应的核废料处理要比裂变反应简单得多
23
主要原料是氘，氘在地球上的储
核裂变燃料铀在地球上储量 原料的
有限，尤其用于核裂变的铀 蕴藏量
235在铀矿石中只占0.7%
量非常丰富.1 L水中大约有0.03 g 氘，如果用来进行热核反应，放 出的能量约与燃烧300 L汽油释放
(2)铀核裂变在自然界中能自发进行吗？ 答案 重核的裂变只能发生在人为控制的核反应中，在自然界中不会自 发地发生，故铀核裂变不会自发地进行.要使铀核裂变，首先要利用中子 轰击铀核，使铀核分裂，分裂产生更多的中子，这些中子继续与其他铀 核发生反应，再引起新的裂变，这样就形成了链式反应.
例2 用中子轰击铀核(23952U)，其中的一个可能反应是分裂成钡(14516Ba)和氪 ( 9326Kr)两部分，放出3个中子.各个核和中子的质量如下： mU＝390.313 9×10－27 kg，mn＝1.674 9×10－27 kg； mBa＝234.001 6×10－27 kg，mKr＝152.604 7×10－27 kg. 试写出核反应方程，求出反应中释放的核能. 答案 10n＋23952U―→14516Ba＋9326Kr＋310n 3.220 2×10－11 J
的能量相当
速度比较容易进行人工控制， 目前，除氢弹以外，人们还不能
1.常见的裂变方程 (1)23952U＋10n―→13594Xe＋9358Sr＋210n (2)23952U＋10n―→14546Ba＋8396Kr＋310n 2.链式反应发生的条件 (1)铀块的体积大于或等于临界体积.体积超过临界体积时，保证中子能够 碰到铀核. (2)有足够浓度的铀235. (3)有足够数量的慢中子.
放能 多少
聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量要大3～4倍
核废料 处理难度
聚变反应的核废料处理要比裂变反应简单得多
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主要原料是氘，氘在地球上的储
核裂变燃料铀在地球上储量 原料的
有限，尤其用于核裂变的铀 蕴藏量
235在铀矿石中只占0.7%
量非常丰富.1 L水中大约有0.03 g 氘，如果用来进行热核反应，放 出的能量约与燃烧300 L汽油释放
(2)铀核裂变在自然界中能自发进行吗？ 答案 重核的裂变只能发生在人为控制的核反应中，在自然界中不会自 发地发生，故铀核裂变不会自发地进行.要使铀核裂变，首先要利用中子 轰击铀核，使铀核分裂，分裂产生更多的中子，这些中子继续与其他铀 核发生反应，再引起新的裂变，这样就形成了链式反应.
高中物理第四章原子核4.3放射性同位素课件粤教版选修3_5
一二
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
3.放射性污染与防护
污举 染例 与 与 说明 防措 护施
核 爆 炸
核爆炸的最初几秒钟辐射出来的主要是强 烈的 γ 射线和中子流,长期存在放射性污染
污 染
核 泄 漏
核工业生产和核科学研究中使用放射性原 材料,一旦泄露就会造成严重污染
医
疗 医疗中如果放射线的剂量过大,也会导致病
一二
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
关于放射性同位素应用的下列说法正确的是
()
A.放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电,因此达到
了消除有害静电的目的
B.利用 γ 射线的贯穿性可以为金属探伤,也能进行人体的透视
C.用放射线照射作物种子能使其 DNA 发生变异,其结果一定是
成为更优良的品种
2019/8/29
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一二
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一二
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一二
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人工转变核反应与衰变的异同点是什么? 答案：(1)不同点:原子核的人工转变,是一种核反应,是其他粒子 与原子核相碰撞的结果,需要一定的装置和条件才能发生,而衰变 是原子核的自发变化,它不受物理化学条件的影响. (2)相同点:人工转变与衰变过程一样,在发生过程中质量数与电 荷数都守恒,反应前后粒子总动量守恒.
答案：混凝土
一二
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(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性,目前常用的处理方法是将