高考物理总复习 第15章 第3讲 放射性元素的衰变 核能课件 新人教版.ppt

第十五章波粒二象性原子结构与原子核 第三讲放射性元素的衰变核能 知识点一三种射线 两种衰变1 天然放射现象 1 天然放射现象元素地放出射线的现象 首先由贝可勒尔发现 天然放射现象的发现 说明具有复杂的结构 2 放射性和放射性元素物质发射某种看不见的射线的性质叫 具有放射性的元素叫元素 自发 原子核 放射性 放射性 3 三种射线 放射性元素放射出的射线共有三种 分别是 4 放射性同位素的应用与防护 放射性同位素 有放射性同位素和放射性同位素两类 放射性同位素的化学性质相同 应用 消除静电 工业探伤 作等 防护 防止放射性对人体组织的伤害 射线 射线 射线 天然 人工 示踪原子 原子核 原子核 半数 物理 化学状态 1 三种射线的比较 2 衰变和 衰变的比较 1 由原子核的衰变规律可知 a 放射性元素一次衰变可同时产生 射线和 射线b 放射性元素发生 衰变时 新核的化学性质不变c 放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制d 放射性元素发生正电子衰变时 新核质量数不变 核电荷数增加1 解析 一次衰变不可能同时产生 射线和 射线 只可能同时产生 射线和 射线或 射线和 射线 原子核发生衰变后 新核的核电荷数发生了变化 故新核 新的物质 的化学性质理应发生改变 发生正电子衰变时 新核质量数不变 核电荷数减少1 答案 c 知识点二核反应的四种类型 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 不能只依据两个守恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程 解析 由核反应中质量数守恒 电荷数守恒可知a对 b错 c中反应是衰变 d中反应是裂变 c d均错 答案 a 知识点三核子 核力与结合能1 核子 原子核由质子和中子组成 质子和中子统称为 2 核力 1 定义 原子核里的间存在的一种相互作用力 2 特点 核力是强相互作用的一种表现 核力是 作用范围在1 5 10 15m之内 因此每个核子只跟邻近的核子间才有核力作用 核子 核子 短程力 3 结合能 1 定义 结合成原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量 2 质量亏损 原子核的质量小于组成它的的质量之和 这个现象叫质量亏损 3 质能方程 一定的能量和一定的质量相联系 物体的总能量和它的质量成正比 即e 核子 核子 mc2 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 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 mc2 核能的计算方法 1 根据 e mc2计算 计算时 m的单位是 kg c的单位是 m s e的的单位是 j 2 根据 e m 931 5mev计算 因1原子质量单位 u 相当于931 5mev的能量 所以计算时 m的单位是 u e的单位是 mev 3 根据核子比结合能来计算核能 原子核的结合能 核子比结合能 核子数 质量数与质量是两个不同的概念 核反应中质量数 电荷数守恒 但反应中依然有质量亏损 因此 计算核能时 不可用质量数代替质量进行计算 解析 裂变反应的质量亏损为 m 235 0439 1 0087 140 9139 91 8973 3 1 0087 u 0 2153u 一个铀235原子核裂变后释放的能量为 e mc2 0 2153 931 5mev 200 6mev 答案 200 6mev 2011 重庆高考 核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137 碘131的半衰期约为8天 会释放 射线 铯137是铯133的同位素 半衰期约为30年 发生衰变时会辐射 射线 下列说法正确的是a 碘131释放的 射线由氦核组成b 铯137衰变时辐射出的 光子能量小于可见光光子能量c 与铯137相比 碘131衰变更慢d 铯133和铯137含有相同的质子数 解析 射线是高速运动的电子流 不是氦原子核 a错误 射线的频率大于可见光的频率 根据e h 可知 射线光子能量大于可见光光子的能量 b错误 半衰期越短 衰变越快 c错误 铯133和铯137都是铯元素 是质子数相同而中子数不同的同位素 所以d正确 答案 d 变式训练 1 2012 上海高考 在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度 其检测装置由放射源 探测器等构成 如图所示 该装置中探测器接收到的是 a x射线b 射线c 射线d 射线 解析 在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度 该装置中探测器接收到的是 射线 选项d正确 答案 d 解析 轻核结合为质量较大的核称为核聚变 a正确 原子核自发的放出粒子或粒子生成新核的反应称为原子核的衰变 由此可知b d错误 重核俘获中子后分裂为中等质量核的反应称为核裂变 所以c正确