高考物理一轮复习 第十四章 碰撞与动量守恒定律 近代物理初步（第4课时）天然放射现象 核反应 核能课件.ppt

第4课时天然放射现象核反应核能 考点一原子核的衰变及半衰期 1 衰变规律及实质 1 衰变和 衰变的比较 2 射线 射线经常是伴随着 衰变或 衰变同时产生的 2 半衰期半衰期的计算 根据半衰期的概念 可总结出公式 n余 n原 m余 m原 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 表示半衰期 3 衰变次数的确定方法因为 衰变对质量数无影响 可先由质量数的改变确定 衰变的次数 然后再根据衰变规律确定 衰变的次数 例1 多选 2015 衡水模拟 关于天然放射性 下列说法正确的是 a 所有元素都可能发生衰变b 放射性元素的半衰期与外界的温度无关c 放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性d 和 三种射线中 射线的穿透能力最强e 一个原子核在一次衰变中可同时放出 和 三种射线 解析 原子序数大于或等于83的元素 都能发生衰变 而原子序数小于83的部分元素能发生衰变 故a错误 放射性元素的衰变是原子核内部结构的变化 与核外电子的得失及环境温度无关 故b c项正确 在 三种射线中 为带电粒子 穿透本领较弱 射线不带电 具有较强的穿透本领 故d项正确 一个原子核不能同时发生 和 衰变 故e项错误 答案 bcd 1 2015 北京卷 实验观察到 静止在匀强磁场中a点的原子核发生 衰变 衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动 运动方向和轨迹示意如图 则 a 轨迹1是电子的 磁场方向垂直纸面向外b 轨迹2是电子的 磁场方向垂直纸面向外c 轨迹1是新核的 磁场方向垂直纸面向里d 轨迹2是新核的 磁场方向垂直纸面向里 考点二核反应与核反应方程 1 核反应的四种类型 2 注意问题 1 核反应过程一般都是不可逆的 所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向 不能用等号连接 2 核反应的生成物一定要以实验为基础 不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程 3 核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒 遵循电荷数守恒 例2 多选 2015 连云港质检 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 2 多选 2016 濮阳模拟 关于核衰变和核反应的类型 下列表述中正确的有 解析 衰变是放射出氦核的天然放射现象 选项a正确 衰变是放射出电子的天然放射现象 而b是发现质子的原子核人工转变 故选项b错误 选项c是轻核的聚变 选项d是 衰变现象 故选项c正确 d错误 答案 ac 考点三质量亏损及核能的计算 1 核能 1 核子在结合成原子核时出现质量亏损 m 其能量也要相应减少 即 e mc2 2 原子核分解成核子时要吸收一定的能量 相应的质量增加 m 吸收的能量为 e mc2 2 核能释放的两种途径的理解 1 使较重的核分裂成中等大小的核 2 较小的核结合成中等大小的核 核子的比结合能都会增加 都可以释放能量 例3 2016 荆州模拟 若u俘获一个中子裂变成sr及xe两种新核 且三种原子核的质量分别为235 0439u 89 9077u和135 9072u 中子质量为1 0087u 1u 1 6606 10 27kg 1u相当于931 50mev c2 1 写出铀核裂变的核反应方程 2 求9 2kg纯铀235完全裂变所释放的能量是多少 取两位有效数字 规律总结 求解核能问题的三种技巧 1 根据质量亏损计算 e mc2及1u相当于931 5mev c2 2 根据能量守恒和动量守恒计算 3 在计算具有宏观质量的物质中所有原子核发生核反应所释放能量时常用到阿伏加德罗常数 3 2014 海南卷 一静止原子核发生 衰变 生成一 粒子及一新核 粒子垂直进入磁感应强度大小为b的匀强磁场 其运动轨迹是半径为r的圆 已知 粒子的质量为m 电荷量为q 新核的质量为m 光在真空中的速度大小为c 求衰变前原子核的质量 核反应与动量守恒定律的综合应用在原子核的衰变 核反应中粒子与原子核组成的系统不受外力作用 类似于宏观上物体的炸裂或物体的碰撞 一般满足动量守恒定律 对于此类问题 首先应认真分析题目情景 写出核反应方程 分清前 后状态 然后运用动量的观点 能量的观点及动力学观点解决问题 方法技巧思维提升 典例 一静止的氡核 rn 发生 衰变 放出一个速度为v0 质量为m的 粒子和一个质量为m的反冲核钋 po 若氡核发生衰变时 释放的能量全部转化为 粒子和钋核的动能 1