浙江省富阳市第二中学高考物理一轮复习 原子核课件.ppt

一 原子核的衰变 1 天然放射现象 1 三种射线 最小 很小 很强 最强 能穿过几cm厚的铅板 很大 能穿过几mm厚的铝板 很小 一张薄纸就能挡住 光速c 接近c c 10 电磁波 很短 电子流 氦原子核 1896年 法国贝克勒尔发现 如何分离 原子序数大于或等于83的所有元素 元素自发地放出射线的现象叫天然放射现象 例 如图所示 一天然放射性物质射出三种射线 经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域 方向如图所示 调整电场强度e和磁感应强度b的大小 使得在mn上只有两个点受到射线照射 下面的哪种判断是正确的 a 射到b点的一定是 射线b 射到b点的一定是 射线c 射到b点的可能是 射线或 射线d 射到b点的一定是 射线 c 导与练153页例释1 2 原子核的衰变 衰变 原子核放出 粒子的衰变 原子核自发的放出某种粒子而转变为新核的变化 写核反应方程遵循的规律1 质量数守恒2 电荷数守恒 衰变的实质 试写出的 衰变方程 射线 在原子核衰变过程中有过多的能量时 就会以光子的形式辐射出来 所以 射线会伴随 射线同时产生 因此放射性物质发生衰变时 往往三种射线同时产生 衰变 原子核放出 粒子的衰变 衰变的实质 试写出的 衰变方程 b 1 衰变过程遵守 电荷数守恒 质量数守恒 练习2 静止的原子核在匀强磁场中发生衰变 衰变后的两个产物匀垂直于磁场方向运动 则下图哪个能表示 衰变 哪个能表示 衰变 并指出哪个轨迹是 粒子或 粒子 粒子 粒子 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 相应的质量关系为 半衰期的特性 由原子核内部本身的因素决定 跟原子所处的物理或化学状态无关 m m0 m表示剩余质量 n n0 例2关于放射性元素的半衰期 下列说法中正确的是 a 原子核有半数发生衰变所需要的时间b 原子核质量减半所需要的时间c 氡的半衰期为3 8天 若取4个氡原子核 经7 6天后就一定剩下一个原子核了d 氡的半衰期为3 8天 1g氡经过7 6天衰变掉氡的质量为0 75ge 把放射性元素放在密封的容器中 可以减慢放射性元素的衰变速度f 降低温度或增大压强 让该元素与其他物质形成化合物 均可减缓衰变速度 ad 注意 半衰期描述的是一种统计规律3 571页 二 原子核的人工转变 1 什么叫原子核的人工转变 用高速粒子去轰击某些元素的原子核 产生的新粒子的方法 1919年 卢瑟福用 粒子轰击氮的原子核 发现了质子 2 三大发现 1932年 查德威克发现中子 1934年 居里夫妇发现放射性同位素 1 放射性的应用 1 利用它的射线 射线贯穿本领 工业探伤 2 示踪原子 放射性同位素代替非放射性同位素制成化合物 带有放射性标记 三 放射线的应用与防护 看3 5p76 射线的电离作用 导走静电 射线对生物组织的物理化学效应 种子变异 灭虫食品保鲜 放疗等 3 放射性的防护 3 5p78 1934年 居里夫妇用 粒子轰击铝箔 2 人造放射性同位素与天然放射性同位素相比的优点 1 放射强度容易控制 可以制成任何形状 2 半衰期较短 其废料容易处理 四 核反应核能 核反应中放出的能量称为核能 以光子的形式辐射 物体具有的能量和它的质量成正比 核反应释放的能量 重核裂变 轻核聚变 质量亏损 一个中子和一个质子结合成氘核 放出2 2mev的能量 铀核的裂变 链式反应 重核裂变 铀体积大于临介体积 重核裂变的应用 原子弹 核电站 热核反应 达到10 15m的近距离 高温 几百万度 聚变的应用 氢弹 太阳发光 可控热核反应 产生条件 练习 d 核能的计算 u 原子质量单位 质量亏损为1u的核反应释放931 5mev的能量 1 2004年广东物理卷 中子n 质子p 氘核d的质量分别为现用光子能量为e的 射线照射静止氘核使之分解 反应的方程为若分解后中子 质子的动能可视为相等 则中子的动能是 a b c d b 小结 一 原子核的衰变 1 天然放射现象三种射线的性质 2 原子核的衰变 二 原子核的人工转变 三 放射线的应用与防护 四 核反应核能 1 写出钍核衰变方程 2 粒子在磁场中沿着圆弧运动的轨道半径r 3 粒子在磁场中运动所用的时间 3 云室处在磁感应强度为b的匀强磁场中 一静止的质量为m的原子核在云室中发生一次 衰变 释放的核能全部转化为新核和 粒子的动能 粒子的质量为m 电量为q 其运动轨迹在与磁场垂直的平面内 现测得 粒子运动的轨道半径为r 试求在衰变过程中的质量亏损 注 涉及动量问题时 亏损的质量可忽略不计 一 天然放射现象 1 天然放射现象 1896年 法国贝克勒尔 原子序数大于或等于83的所有元素 元素自发地放出射线的现象叫天然放射现象 2 三种射线 射线 射线 射线 如何分离 利用磁场和电场 3 衰变 原子核放出 粒子或 粒子后 就变成新的原子核 原子核的衰变 衰变规律 原子核衰变时电荷数和质量数都守恒 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 半衰期由原子核内部本身的因素决定 跟原子所处的物理或化学状态无关 m m0 二 放射性的应用与防护 1 放射性的应用 1934年 居里夫妇用 粒子轰击铝箔 利用它的射线 射线的电离和 射线的贯穿本领 示踪原子 放射性同位素代替非放射性同位素制成化合物 带有放射性标记 人造放射性同位素与天然放射性同位素相比的优点 1 放射强度容易控制 可以制成任何形状 2 半衰期较短 其废料容易处理 放射性污染和防护 三 核反应核能 一个中子和一个质子结合成氘核 放出2 2mev的能量 核反应中放出的能量称为核能 以光子的形式辐射 质量亏损 爱因斯坦质能 联系 方程 物体具有的能量和它的质量成正比 u 原子质量单位 质量亏损为1u的核反应释放931 5mev的能量 931 5mev u 重核裂变 铁原子核 中等质量的原子核 中核子的平均质量最小 质量亏损 铀核的裂变 链式反应 计算 核电站 核反应堆 铀235 浓缩 铀2