高中物理第十九章_原子核
高中物理 第十九章 原子核 第1节 原子核的组成讲义(含解析)新人教版选修3-5-新人教版高二选修3
第1节原子核的组成1.物质发射射线的性质称为放射性。
放射性元素自发地发出射线的现象，叫做天然放射现象。
2．α射线是高速氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是光子流。
3．原子核由质子和中子组成。
1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子，1932年查德威克证实了中子的存在。
4．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象，揭开了人们研究原子核结构的序幕。
一、天然放射现象1．1896年，法国物理学家贝可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．原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线。
4．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)。
二、三种射线1．α射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的110，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。
2．β射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。
3．γ射线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土。
三、原子核的组成1．质子的发现卢瑟福用α粒子轰击氮原子核获得了质子。
2．中子的发现(1)卢瑟福预言：原子核内可能还存在另一种粒子，它的质量与质子相同，但是不带电，他把这种粒子叫做中子。
(2)查德威克用α粒子轰击铍(49Be)原子核获得了中子。
3．原子核的组成原子核由质子、中子组成，它们统称为核子。
4．原子核的电荷数(Z)等于原子核的质子数，等于原子序数。
5．原子核的质量数(A)等于质子数与中子数的总和。
6．原子核的符号表示A X，其中X为元素符号，A为原子核的质量数，Z为原子核的电荷数。
高中物理人教版 选修3-5 第十九章 原子核 1.原子核的组成
高中物理人教版选修3-5 第十九章原子核 1.原子核的组成选择题人类认识原子核的复杂结构并进行研究从(? )A．发现电子开始的B．发现质子开始的C．进行α粒子散射实验开始的D．发现天然放射现象开始的【答案】D【解析】自从贝可勒尔发现天然放射现象，科学家对放射性元素及射线的组成、产生的原因等进行了大量研究，逐步认识到原子核的复杂结构，故D正确，A、B、C错误。
选择题关于质子与中子，下列说法错误的是(? )A．原子核由质子和中子构成B．质子和中子统称为核子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【答案】D【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。
选择题如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是(? )A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线【答案】C【解析】α带正电，β带负电，γ不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如左图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C。
选择题原子核中能放出α、β、γ射线，关于原子核的组成，以下说法中正确的是(? )A．原子核中，有质子、中子，还有α粒子B．原子核中，有质子、中子，还有β粒子C．原子核中，有质子、中子，还有γ粒子D．原子核中，只有质子和中子【答案】D【解析】在放射性元素的原子核中，2个质子和2个中子结合得较紧密，有时作为一个整体放出，这就是α粒子的来源．说到底它仍是由质子和中子组成的，不能据此认为它是原子核的组成部分．原子核里是没有电子的，但中子可以转化成质子，并向核外释放一个电子，这就是β粒子．原子核发生衰变后处于高能级，在回到低能级时多余的能量以γ粒子的形式辐射出来，形成γ射线．故原子核里也没有γ粒子．选择题天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知(? )A．②来自于原子核外的电子B．①的电离作用最强，是一种电磁波C．③的电离作用较强，是一种电磁波D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子【答案】D【解析】衰变的射线均来自于核内，A错；从图中可看出，一张纸能挡住①射线，则①射线一定是α射线，其贯穿本领最差，电离能力最强，但不是电磁波，而是高速粒子流，B错；铝板能挡住②，而不能挡住③，说明③一定是γ射线，其电离能力最弱，贯穿本领最强，是一种电磁波，属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高能光子，D对．选择题一个原来静止的原子核，辐射出α粒子，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下图中哪一个(下图中半径大小没有按比例画)(? )【答案】D【解析】由于发生的是α衰变，产生物是两个带正电的粒子，根据动量守恒Mv1＋mvα＝0知这两个新核的运动方向相反，受到的洛伦兹力方向相反，即轨迹应该是外切圆，再利用左手定则，判断洛伦兹力方向，可知选项D是正确的．选择题如图所示，某种元素的不同同位素的原子核内的中子数N与原子核质量数A的关系是(? )【答案】C【解析】元素的不同同位素的原子核内质子数是一定的，只是中子数不同，设质子数为Q，则N＋Q＝A，故N＝AQ，Q是定值，故选C.选择题一个原子核为，关于这个原子核，下列说法中正确的是(? ) A．核外有83个电子，核内有127个质子B．核外有83个电子，核内有83个质子C．核内有83个质子，127个中子D．核内有210个核子【答案】CD【解析】根据原子核的表示方法得质子数为83，质量数为210，故中子数为21083＝127个，而质子和中子统称核子，故核子数为210个，因此C、D项正确．由于不知道原子的电性，就不能判断核外电子数，故A、B项不正确．填空题一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为________射线，射线b为________射线．【答案】γβ【解析】在三种射线中，α射线带正电，穿透能力最弱，γ射线不带电，穿透能力最强；β射线带负电，穿透能力一般，综上所述，结合题意可知，a射线应为γ射线，b射线应为β射线．填空题现在，科学家正在设法探寻“反物质”。
高中物理第十九章原子核核聚变粒子和宇宙教材梳理素材
7 核聚变8 粒子和宇宙疱丁巧解牛知识·巧学一、核聚变1.定义:轻核结合成质量较大的原子核的反应叫聚变。
例如H21+H31→He42+n12。
聚变发生的条件(1)要使轻核聚变,就必须使轻核接近核力发生作用的距离10—15m，但是原子核是带正电的，要使它们接近10-15m就必须克服电荷间很大的斥力作用，这就要求原子核具有足够的动能.要使原子核具有足够大的动能，就要给核加热，使物质达到几百万摄氏度的高温.（2）在高温下,原子已完全电离，形成物质第四态——等离子态，等离子体的密度及维持时间达到一定值时，才能实现聚变.3。
轻核必须在很高的温度下相遇才能发生聚合放出更大的能量，由于温度较高，所以聚变也称为热核反应.联想发散原子弹爆炸时，能产生这样的高温，然后引起轻核的聚变，氢弹就是根据这一原理制成的.太阳等许多恒星内部都进行着剧烈的核聚变，温度高达107K以上，向外释放大量的能量，地球只接收了其中的二十亿分之一左右。
4。
聚变与裂变的比较（1)能用于热核反应的原料极其丰富，裂变的原料比较稀缺.（2)同样情况下聚变放出的能量比裂变大.(3)热核反应后的遗留物对环境污染小，这一点裂变无法相比。
二、受控热核反应1.热核反应的优点(与裂变相比）（1)产生的能量大；(2）反应后生成的放射性物质易处理；(3)热核反应的燃料在地球上储量丰富.2。
实现核聚变的难点地球上没有任何容器能够经受如此高的温度，为解决这个难题，目前有3种方法对等离子体进行约束，即引力约束、磁约束和惯性约束。
3。
热核反应的两种方式爆炸式热核反应；受控式热核反应,目前正处于探索、试验阶段。
三、“基本粒子”不基本1。
19世纪末,许多人认为光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本粒子.2.从20世纪起科学家陆续发现了400多种同种类的新粒子，它们不是由质子、中子、电子组成。
3。
科学家进一步发现质子、中子等本身也是复合粒子，且还有着复杂的结构。
高中物理人教版(选修3-5)第十九章原子核第6节核裂变(ppt23张)(共23张PPT)
美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤。爆炸后形 成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英 里多。广岛市区80%的建筑化为灰烬，6.4万人丧生，7.2万人 受伤，伤亡总人数占全市总人口的53%。长崎市60%的建筑物被 摧毁，伤亡8.6万人，占全市总人口的37%。
1945.8.8投至长崎 239 Pu 内爆钚弹 “胖子” 5t
完全燃烧时释放的能量。
演示：
新 课 内 容
二、链式反应
1.链式反应：当一个中子引起一个重核裂变后，裂变释
放的中子再引起其他重核裂变，且能不断继续下去，这
种反应叫核裂变的链式反应。 2.链式反应的条件：发生裂变物质的体积大于临界体积
或裂变物质的质量大于临界质量。 使裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它 的临界体积，相应的质量叫做临界质量。
235 92
235 92
U+ n
1 0
139 54
139 51
Xe + Sr + 2 n
95 41
95 38
1 0
U+ n
1 0
Sb +
Nb + 2 n
1 0
235 92
U+ n
1 0
144 56
Ba +
89 36
Kr + 3 n
1 0
新 课 内 容
一、核裂变
3.铀核裂变释放的能量。以其中最典型的裂变反应为例：
原 子 核
电子
研究表明：原子核的质量虽然随着原子序数的 增大而增大，但是二者之间并不成正比关系，其核 子的平均质量与原子序数有如图的关系：
核子的平均质量是：
原子核的质量 核子数
人教版高中物理选修3-5课件第十九章6重核的裂变
质量，m表示中子的质量，则上述反应过程中一个铀235
核发生裂变产得的核能ΔE是多少？
（3）假设核反应堆的功率P＝6.0×105 kW，若一个 铀235核裂变产生的能量为2.8×10－11 J，则该航空母舰在 海上航行一个月需要消耗多少kg轴235？（铀235的摩尔 质量M＝0.235 kg/mol，一个月约为t＝2.6×106 s，阿伏 加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1，计算结果保留两位有 效数字）
提炼知识 1．裂变：重核被中子轰击后分裂成两块质量差不多 的新原子核，释放出核能的反应． 2．铀核裂变：用中子轰击铀核，铀核发生裂变，铀 核裂变的产物是多样的，其中最典型的反应是生成钡和 氪，同时放出三个中子．核反应方程式为： 23952U＋10n→15464Ba＋8396Kr＋310n.
3．链式反应：当一个中子引发一个铀核裂变后，反 应释放出的中子又轰击其他原子核产生裂变……，这样 的反应一代接一代进行下去的过程，叫作裂变的链式反 应．
第十九章 原子核
6 重核的裂变
学习目标
1.知道什么是核裂变． 2．知道链式反应，并能计算核裂 变释放的核能． 3．了解核反应堆的工作原理． 4．知道核电站的工作模式及核能 发电的优缺点.
重点难点
重点
1.重核裂变反应 的核能计算．
2．核反应堆的工 作原理.
难点
链式反应及核电 站.
知识点一 重核裂变及链式反应
判断正误
1．重核裂变的链式反应速度是无法控制的．(×) 2．核废料没有放射性，无须处理．(×) 3．核反应释放的能使反应区的温度升高．(√)
小试身手
2．(多选)关于核反应堆，下列说法正确的是( ) A．铀棒是核燃料，裂变时释放核能 B．镉棒的作用是控制反应堆的功率 C．石墨的作用是吸收中子 D．冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能
人教版高中物理选修3-5课件第19章.pptx
第十九章 原子核
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●情景切入 我们已经知道，原子是由原子核和电子组成的。天然放射 现象让人们认识到小小的原子核也具有复杂的结构，原子核内 蕴藏着巨大的能量。你想了解原子核的奥秘吗？请我们一起走 进核世界吧。
第十九章 原子核
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第十九章 原子核
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本章的重点：原子核的组成、天然放射现象、三种射线、 衰变和半衰期、核能、裂变、聚变等。
难点：对半衰期概念的准确理解及爱因斯坦的质能方程及 其应用。
第十九章 原子核
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●知识导航 本章从天然放射现象入手，通过研究三种射线(α射线、β 射线、γ射线)的性质及来源，揭示原子核内部是有结构的，卢 瑟福揭示了原子核是由质子、中子组成的。 本章从内容上可分为三个单元，第一单元(第1～2节)揭示 了原子核的组成及衰变，第二单元(第3～4节)介绍了射线的探 测及应用与防护，第三单元(第5～8节)主要讲述了原子能及其 利用。
第十九章 原子核
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●考纲须知
内容 原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半 衰期
放射性同位素 核力、核反应方程 结合能、质量亏损 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆 射线的危害和防护
要求
Ⅰ
Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
第十九章 原子核
●学法指导 1．在学习本章前，应首先复习有关磁场的基本知识、爱 因斯坦质能方程、四种基本相互作用等知识。 2．学好本章要抓住以原子核的结构为核心的知识点的内 在联系，掌握各知识点的具体内容，从现象中总结出规律，提 出科学假设，再用实验、理论验证各相关知识的内在联系，这 是学习物理知识的科学方法，这样可以全面系统地掌握本章内 容。 3．通过直接感知的现象推测、总结直接感知的事实，这 是物理学中常用的研究方法，在学习过程中要注意贯彻始终。
高中物理第十九章原子核1核聚变同步训练(含解析)
19.7核聚变一、选择题1、原子核Z A X与氘核12H反应生成一个α粒子和一个质子．由此可知（)A、A=2，Z=1B、A=2，Z=2C、A=3，Z=3D、A=3，Z=22、太阳辐射能量主要来自太阳内部的（)A、化学反应B、放射性衰变C、裂变反应D、热核反应3、秦山核电站是我国第一座自主研究、设计和建造的核电站,它为中国核电事业的发展奠定了基础．秦山核电站的能量来自于（）A、天然放射性元素衰变放出的能量B、人工放射性同位素衰变放出的能量C、重核裂变放出的能量D、轻核聚变放出的能量4、关于原子物理的相关知识，下列说法正确的是（）A、太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反应B、一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该光的波长太短C、发生光电效应时，入射光的频率越高,逸出的光电子的最大初动能就越小D、大量的氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，只能辐射两种不同频率的光5、太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）A、裂变反应B、热核反应C、化学反应D、放射性衰变6、下列说法不正确的是（）A、太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的热核反应B、波尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的C、核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力比库仑大得多D、光电效应和α粒子散射实验都证明了原子核式结构模型7、原子能资源的综合利用已成为世界各国的发展方向，我国在综合利用原子能方面进展较快，目前我国核电站已建成9座、正在建设的3座、即将开建的有4座．届时将较好地改变我国能源结构．对有关原子核的下列说法中正确的是(）A、太阳辐射的能量主要来源于重核裂变B、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的C、X射线是处于激发态的原子核辐射出来的D、核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力与库仑力差不多大8、以下物理过程中原子核发生变化而产生新核的有()A、光电效应现象B、卢瑟福的α粒子散射实验C、X射线的产生过程D、太阳内部发生的剧烈反应9、核反应堆是人工控制链式反应速度、并获得核能的装置．它是由以下几个主要部件构成：(1）铀棒；（2）控制棒；（3）减速剂;（4)冷却剂．关于控制棒的主要作用，下面说法正确的是（）A、使快中子减速，维持链式反应的进行B、吸收中子，控制链式反应的速度C、冷却降温，控制核反应堆的温度不要持续升高D、控制铀的体积不要超过临界体积10、链式反应中，重核聚变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是(）A、质子B、中子C、β粒子D、α粒子11、下列说法正确的是（）A、原子核发生α衰变时，新核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量B、在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固C、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大,原子的总能量不变D、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应．12、以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有（）A、每个核子跟所有的核子发生核力作用B、太阳内部发生的核反应是热核反应C、紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大D、卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征13、发生轻核聚变的方法是（)A、用中子轰击B、保持室温环境，增大压强C、用γ光子照射D、把参与反应的物质加热到几百万度以上的高温14、下列说法不正确的是（)A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应B、天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构C、一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D、发生光电效应时,入射光的光强一定，频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越大15、下列说法正确的是（）A、汤姆生发现电子,表明原子具有核式结构B、接收无线电波时需要对电磁波进行调制C、核聚变又称热核反应，可见核聚变时要吸收能量D、真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的二、填空题16、核能是一种高效的能源：①在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________．②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1mm 铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时,分析工作人员受到了________射线的辐射；当所有照相底片被感光时,工作人员受到了________射线的辐射．17、核电站是人类和平利用核能的一个实例．目前核电站是利用________释放的核能来发电的．（选填“核裂变”或“核聚变”）18、太阳内部不停地进行着热核反应（氢聚变为氦），同时释放出巨大的能量．太阳能的特点之一是不________环境,太阳能电池是根据在半导体中发生的________效应制成的．19、人类利用的大部分能量都是直接或间接来自于太阳能．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生________，释放出巨大的________．今天我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的________．20、2006年11月21日,中国、欧盟、美国、日本、韩国、俄罗斯和印度七方在法国总统府正式签署一个能源方面的联合实施协定及相关文件,该协定中的能源是指________能源．三、解答题21、一个氘核和一个氚核发生聚变，放出一个中子和17.6MeV的能量．计算2克氘和3克氚聚变放出的能量，并写出核反应方程．22、核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源．近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站．一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚(又叫超重氢）聚合成氦,并释放一个中子．若已知氘原子的质量为m1，氚原子的质量为m2，氦原子的质量为m3，中子的质量为m4，真空中光速为C(1）写出氘和氚聚变的核反应方程；（2）试计算这个核反应释放出来的能量．23、科学家初步估计月球土壤中至少有100万吨“氦3"（即23He），它是热核聚变的重要原料如果月球开发成功,将为地球带来取之不尽的能源．已知氨3核与氘核发生聚变反应有质子流产生（1）写出核反应方程，（2）若该反应中质量亏损为9.0×l0﹣30kg,且释放的能量全部转化为生成物的总动能．试计算生成物的总动能(聚变前粒子的动能可忽略不计）．24、物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应．根据这一理论，在太阳内部4个氢核(11H）转化成一个氦核（24He）相两个正电子10e)并放出能量．已知质子质量m P=1。
高中物理 第19章 第1节 原子核的组成课件 新人教版选修3-5
氢原子核中只有一个质子，能否认为质子就是氢原子 核？
答案：不能。质子是原子核的组成部分。
考点题型设计
三种射线的本质特征
将 α、β、γ 三种射线分别射入匀强磁场和匀强 电场，如下图表示射线偏转情况中正确的是( )
解析：已知 α 粒子带正电，β 粒子带负电，γ 射线不带电， 根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在 电场中受电场力方向，可知 A、B、C、D 四幅图中，α、β 粒 子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断。
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-5
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第十九章 原子核
第十九章 第一节 原子核的组成
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理
4 重点难点突破 5 考点题型设计 6 课时作业
学习目标定位
※ 了解放射性及放射性元素的概念
※
理解三种射线的形成及其本质
※ 理解同位素的概念，了解原子核的组成
答案：AC 解析：γ射线是一种波长很短的电磁波，具有较高的能 量，它的贯穿本领很强，甚至可以穿透几厘米厚的铅板，但它 的电离作用很小。 γ刀治疗肿瘤时，通常是同时用多束γ射线，使它们穿透脑 颅和健康区域在病灶处汇聚，利用γ射线的高能量杀死肿瘤细 胞，综上所述，正确选项为A、C。
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教版 ·物理 ·选修3-5
有关186O、187O、188O 三种同位素的比较，试回答下列问题： (1)三种同位素中哪一种粒子是不相同的？________。
A．质子
B．中子
C.电子
(2)三种同位素中，哪一个质量最大？________。
(3)三种同位素的化学性质是否相同？________。
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1852－1908
金陵中学 陈连余
人教版选修3-5
第十九章原子核
贝可勒尔的偶然 在一个物理学家的家庭里，爸爸是研究荧光的．有一 种钟表上使用的物质，白天在阳光照射后，到了黑夜里会 发出微弱的光亮，在物理学上，这种经过太阳的紫外线照 射以后发出的可见辐射，称为荧光． 1896年，儿子亨利·贝克勒耳从爸爸那里选了一种荧光 物质铀盐，学名叫硫酸钾铀，想研究一下一年前伦琴发现 的X射线到底与荧光有没有关系． 贝克勒耳想，要弄清这个问题，方法并不难．只要把 荧光物质放在一块用黑纸包起来的照相底片上面，让它们 受太阳光的照射，就能作出判断．由于太阳光是不能穿透 黑纸的，因此太阳光本身是不会使黑纸里面的照相底片感 光的．如果在由于太阳光的激发而产生的荧光中含有X射线， X射线就会穿透黑纸而使照相底片感光．
放大了1000倍的铀矿石
金陵中学 陈连余
人教版选修3-5
3.射线到底是什么？
第十九章原子核
金陵中学 陈连余
人教版选修3-5
第十九章原子核
天然放射性元素的原子核发出的盒
射 线
放 射 源
金陵中学 陈连余
人教版选修3-5
第十九章原子核
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射线
射线
射线
成分
丽●居里和她的丈夫皮埃尔●居里
对铀和含铀的各种矿石进行深入研
究，他们发现沥青含铀，且放射性
强。于是，玛丽●居里发现了两种
新元素，分别叫做钋Po和镭Ra。
1903年与贝可勒耳一起获得诺贝尔物理学奖。 1906 年 ， 比 埃 尔 ·居 里 因 车 祸 不 幸 逝 世 ， 年 仅 47 岁．皮埃尔·居里去世后，居里夫人忍受着巨大的悲痛， 她继续放射性的研究工作．1910年，她和法国化学家德 别爱尔诺一起分析出纯镭元素，确定了镭的原子量和在 元素周期表中的位置．她还测出了氡和其他一些放射性 元素的半衰期，整理出放射性元素衰变的系统关系．由 于这些重大成就，又荣获1911年诺贝尔化学奖，成为历 史上仅有的两次获得诺贝尔奖的科学家．
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第十九章原子核
于是，贝可勒耳进行了这个实验，结果照相底片真的感光 了．因此，他满以为在荧光中含有X射线．他又让这种现象中 的“X射线”穿过铝箔和铜箔，这样，似乎就更加证明了X射 线的存在．因为当时除了X射线之外，人们还不知道有别的射 线能穿过这些东西．
可是，有次一连几天是阴沉沉的天气，太阳始终不肯露头， 这就使贝可勒耳无法再做实验．他只好把那块已经准备好的硫 酸钾铀和用黑纸包裹着的照相底片一同放进暗橱，无意中还将 一把钥匙搁在了上面．几天之后，当他取出一张照相底片，企 图检查底片是否漏光．冲洗的结果，却意外地发现，底片强烈 地感光了，在底片上出现了硫酸钾铀很黑的痕迹，还留有钥匙 的影子．可这次照相底片并没有离开过暗橱，没有外来光线； 硫酸钾铀未曾受光线照射，也谈不上荧光，更谈不到含有什么 X射线了．
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那么，是什么东西使照相底片感光的呢？照相底片是同硫
酸钾铀放在一起的，只能推测这一定是硫酸钾铀本身的性质造
成的．硫酸钾铀是一种每个分子都含有一个铀原子的化合
物．硫酸钾铀中，硫、氧、钾原子是稳定的，只有其中的铀原
子能够悄悄地放出另一种人们肉眼看不见的射线，使照相底片
感光了．这种神秘的射线，似乎是无限地进行着，强度不见衰
减．发出X射线还需要阴极射线管和高压电源，而铀盐无需任
何外界作用却能永久地放射着一种神秘的射线．
贝可勒耳虽然没有完成他预想的试验，却意外地发现了一
种新的射线．后来，人们把物质这种自发放出射线的性质叫放
射性，把有放射性的物质叫做放射性物质．这就是世界闻名的
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第十九章 原子核
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第十九章原子核
1 .原子核的组成
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1、天然放射现象的发现
1896 年 ， 法 国 物 理 学 家 贝 可 勒 尔发现铀U和含铀的矿物质能发 射某种看不见的射线，这种射线 可以穿透黑纸使照像底片感光。
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2.几个概念 放射性元素自发地发出射线的现象叫天
然放射现象。 物质的这种性质叫天然放射性。 具有放射性的元素，叫放射性元素。
天然放射现象说明原子核是有内部结构。
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放射性不是少数几种元素才有的，研究发 现，原子序数大于82的所有元素，都能自发的 放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具 有放射性．
关于天然放射性的发现．
在科学上，决不能轻易地放过偶然出现的现象．新的苗头
或线索，一经出现，就要立即抓住它，刨根究底，问它个为什
么，查它个水落石出．
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据说，在贝克勒耳之前，已经有人发现了这种怪现 象．有一位科研人员把沥青铀矿石和包好的照相底片搁在 一起，底片因曝光而作废了．但是，这个人只得出了一个 “常识性”的结论：不能把照相底片同沥青铀矿石放在一 起．这个结论虽然是对的，也有实用价值；可是由于他缺 乏一种刨根究底的钻研精神，没有把原因搞清楚，以至白 白地放过了完成一项重大发现的机会．
粗心的人是难有重要发现的，伟大的机会到来时，常 常被擦肩而过．因此，科学上想要有成就，必须首先养成 善于细心观察事物的习惯和本领．
近代微生物学奠基人巴斯德说过一句话：“在观察的 领域中，机遇只偏爱那种有准备的头脑．”这话说的很有 道理．
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受到贝克勒尔的发现的鼓舞，玛
适当选取铝箔的厚度，使容器C抽成真空后， 粒 子恰好被F吸收而不能透过，在F后面放一荧光屏S， 用显微镜s来观察荧光屏上是否出现闪光．通过阀门T 往C里通进氮气后，卢瑟福从荧光屏S上观察到了闪光， 把氮气换成氧气或二氧化碳，又观察不到闪光，这表
氦原子核 高速
电子流 高能量 电磁波
速度
1/10光速 接近光速
光速
贯穿能力
弱 较强 很强
电离能力
很容易 较弱 更小
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4.质子的发现
1919年，卢瑟福做了用 粒
第十九章原子核
子轰击氮原子核的实验，实验装
置如图所示，容器C里放有放射性物质A，从A射出的
粒子射到铝箔F上。