2019-2020学年高中物理 第四章 原子核 本章优化总结学案 粤教版选修3-5

本章的优化总结几个重要的核反应原子核的变化被称为核反应，常见的核反应有崩溃、人工转移、核分裂、融合等几种类型。 任何类型的核反应，保护质量数保存和电荷数保存都是写核反应方程式的重要依据。 但是，在写核反应方程式时，根据实验事实，根据这两个保存法则，不能随意写出实际上不存在的核反应。崩溃人工转化裂变轻核聚变概念原子核自发释放出某种粒子转化为新核的过程，也称为自然辐射现象人工用高速粒子撞击原子核，形成另一个新核的过程重核分裂成质量小的原子核，释放能量的过程轻核与质量大的原子核结合，释放能量的过程发现者或重要贡献者贝克勒尔卢瑟福、查德威克、居里夫妇等典型的反应方程式uthhethpaen heo hbe hec nunba kr3nh hhen生成条件所有原子序号为83以上的元素和83以下的元素分别自发地进行需要人工地用高速粒子诱发中子的碰撞和一定的临界体积是必要的原子核需要非常高的温度才能获得足以克服库仑排斥力的动能意思揭开了人类研究原子核结构的序幕由于原子核的人工变化，发现了质子、中子、正电子等基本粒子和一些人工放射性同位素人类获得新能源的重要途径人类获得新能源的重要途径应用举个例子利用放射性元素半衰期进行文物年代鉴定等得到人工放射性同位素作为示踪原子核电站、核潜艇、原子弹等氢弹热核反应说明衰变与其他核反应的主要区别在于前者自发进行，不需要其他粒子诱发，生成、或粒子的后者三者是原子核的人工转化，重核分裂与轻核融合与其他人工转化有很大的能量释放，核分裂的最显着特征是重核分为中质量核(多项回答)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，以下释放核能的反应方程式表达为正确()a.h hhe n为核聚变反应b.h hhe n为衰变c.u nba kr 3n为裂变反应d.u nxe sr 2n为衰变解析 a、b列举的反应是核聚变，而不是衰变，衰变发射电子，因此a对b错误的c、d两个反应是核分裂，因此c对d错误答案交流电核反应中的保存量在各种核反应中，存在一些“保存量”，这些“保存量”为解决核反应中电荷、质量、能量和动量变化问题提供了方法和依据。(1)质量数保存(2)电荷数保存(3)质量能量保存(“损失质量”相当于释放或吸收的“原子能”)。 (4)能量守恒(5)动量守恒用速度几乎为零的中子撞击静止的硼核(b )，产生锂核(li )和粒子。 中子质量mn=1.008 665 u、硼核质量mb=10.016 77 u、锂核质量mli=7.018 22 u、粒子质量m=4.001u .参与运动量问题时，质量损失不可计量(1)编写该反应的核反应方程(2)求出该反应放出能量e(3)该反应释放的能量全部成为生成物的动能时，锂核和粒子的动能是多少(1 u相当于931.5 mev的能量)观点根据质量数和电荷数保存写出核反应方程式，根据质量损失和爱因斯坦质量能量方程式求出原子能，根据动量保存和能量保存求出锂核和粒子的动能解析 (1)核反应方程式为b nli he(2)核反应中的质量损失为m=(mb mn)-(mli m)=(10.01677 u 1.008665 u )-(7.018 u 4.001509 u )=0.005 u释放的能量e=0.005 706931.5 mev5.32 mev(3)根据崩溃前后的系统动量守恒，有mlivli=mv从动能定理可知ekli=mliv、ek=mv联合=是根据能量保存，ekli ek=e=5.32 mev分解生成物的动能各不相同ekli-1.93毫米ek3.39 mev( (1)b nli he (2)5.32 mev(3)1.93 mev 3.39 mev原子核知识与力学电磁学的整合带电粒子在电场中受到电场的力时发生偏转，运动的带电粒子在磁场中受到磁场的力时发生偏转，在有原子核反应的电场或磁场中发生反应的带电粒子必定在电场或磁场中发生偏转，有机地结合电场或磁场的知识和原子的知识。原本静止的铀238和钍234同时在相同的均匀强磁场中，因崩溃而开始等速圆周运动。 铀238一度衰变，钍234一度衰变(1)试制了铀238一度衰变时产生的新的核及粒子在磁场中的运动轨迹的模式图(2)试制了钍234一度衰变时产生的新核及粒子在磁场中的运动轨迹的示意图甲(1)铀238崩溃时，通过释放粒子产生新的核，根据动量守恒定律，它们的总动量为零，即m1v1 m2v2=0.带正电，崩溃时的速度也相反，因此受到洛伦兹力的方向也相反，因此进行圆周运动的轨迹圆以外进行等速圆周运动的向心力由洛伦兹力赋予，因此r=.另外，由于m1v1=m2v2，q1=2，q2=92-2=90，因此如图甲所示，轨道a是粒子的轨道，轨道半径是r1，轨道b是新核的轨道，轨道半径是r2.乙(2)同样，钍234一度衰变时放出粒子时，产生的新的核的运动量的大小相等，反方向，即总运动量为零，但粒子带负