第2单元天然放射现象、核反应、核能讲解

1、B氢原子从=能级跃迁到=能级放出的光子能量比从n 3n 1n跃迁辐射出的光子波长比后者的短，=能级跃迁到= 能级大，由公式=可知，前者2n 1E错正确选项为DC1 2POT Pb+ X , CoNi + X，方程中基础达标1 . (2009年福建理综随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是(A 卢瑟福a粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构B 天然放射现象表明原子核内部有电子C.轻核聚变反应方程有：H + H二T He+ nD 氢原子从n = 3能级跃迁到n= 1能级和从n= 2能级跃迁到n= 1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者

2、的长【答案】2.(1放射性物质Po和Co的核衰变方程分别为的X 1代表的是_, X2代表的是(2如下图所示，铅盒内装有能释放 a 3和丫射线的放射性物质，在靠近铅盒的顶部加上 电场E或磁场B，在图甲、乙中分别画出射线运动轨迹的示意图.(在所画轨迹上须标明是 a3和丫中的哪种射线 ”丄由质量数守恒可知 1 2的质量数分别为 、，由电荷数守恒可知1、 2的电荷数分别为【解析】(1XX4 0XX、一 故 1是 ，2是21. X He X e.粒子带正电，在甲图电场中右偏，在乙图磁场受到指向左侧的洛伦兹力向左偏；(2 a粒子带负电，故在甲图中左偏3【解析】卢瑟福通过粒子散射实验提出原子核式结构模型，天

3、然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构,a错；A天然放射线中放出的粒子是原子核中的一个中子衰变为质子放出的电子，原子核内并没有电子,3错;甲而在乙图中右偏，粒子不带电故不发生偏转.Y如下图所示(曲率半径不作要求，每种射线可只画一条轨迹.【答案】(1He e (2见解析3.(2009年高考山东理综历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子 H轰击静止的 X，生成两个动能均为 8.9 MeV的He, (1 MeV = 1.69 W 13 J(1上述核反应方程为 _(2质量亏损为 _kg【解析】H + X He + He或 H + Li He+ He得=3.1 10 29

4、 kg.【答案】一(1 见解析(23.1 10 29 kg4.某核反应方程为 H + H He + X.已知H的质量为2.013 6 u , H的质量为3.018 0 u , He的质量为 4.002 6 u, X的质量为1.008 7 u.贝U(1X是什么粒子？(2该反应释放能量还是吸收能量？【解析】根据核反应前后质量数及电荷数守恒可得X为n,反应前的总质量为m1 = 2.013 6 u + 3.018 0 u = 5.031 6 u，反应后的总质量为m2 = 4.002 6u+ 1.008 7 u = 5.011 3 u，由于m1 m2,故反应过程中释放能量且释放的能量可由质能方程求 得.

5、【答案】(1中子(n (2释放能量5.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235.043 9272u、89.907 7 u 和 135.907 2 u，中子质量为 1.008 7 u(1 u = 1.660 6_10 kg,1 uc 相当于 931.50 MeV(1写出铀核裂变的核反应方程；(2求9.2 kg纯铀235完全裂变所释放的能量是多少？(取两位有效数字【解析】(1U + n =Sr+ Xe+ 10n.(2因为一个铀核裂变的质量亏损Am= (235.043 9 u + 1.008 7 u (89.907 7 u + 135.907 2 u + 102931

6、.50 MeV = 3.3/027 MeV.【答案】(1U + n)Sr+ Xe+ 10n27(23.3_10 MeV6.个静止的氡核 86Rn，放出一个 a粒子后衰变为钋核 84Po.冋时放出能量为 E= 0.09MeV的光子假设放出的核能完全转变为钋核与a粒子的动能，不计光子的动量已知M氡a=222.086 63 u、m = 4.002 6 u、M 钋=218.076 6 u,1 u 对应的能量为 931.5 MeV.得：(1写出上述核反应方程.(2求出发生上述核反应放出的能量.(3确定钋核与a粒子的动能.【解析】(186Rn T 84P叶 He+ 丫.(2 质量亏损 Am = 222.0

7、86 63 u 4.002 6 u 218.076 6 u = 0.007 43 u.E AmcA = A 2= 6.92 MeV.(3设a粒子、钋核的动能分别为Ek a Ek钋，动量分别为Pa、P钋，由能量守恒定律E EE EA = k a+ k 钋 +不计光子的动量，由动量守恒疋律得：0= Pa+ P 钋E 又k =E : E:故 k a k 钋=2184联立上面式子解得EEk 钋=0.12 MeV , k a= 6.54 MeV.【答案】(186Rn 84P倂 He+ 丫(26.92 MeV (36.54 MeV7. (2009年高考江苏单科在B衰变中常伴有一种称为中微子”的粒子放出.中

8、微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中H的核反应，间接地证实了中微子的存在.(1中微子与水中的 H发生核反应，产生中子(n和正电子(e,即中微子+ H-n +e可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是(A . 0 和 0B. 0 和 1C. 1 和 0 D. 1 和 1(2上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转 变为两个光子(Y即e+ e 2 Y31已知正电子和电子的质量都为9.1 10kg，反应中产生的每个光子的能量约为_J .正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是

9、【解析】(1发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数都是 0, A项正确.(2产生的能量是由于质量亏损两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由Amc2，故一个光子的能量为，带入数据得=8.2 0 14 J正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只 产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒.【答案】(1A (28.2 014 见解析8.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a衰变，a粒子的质量为 m,电荷量为q,其运动轨迹在与磁场垂直的平面内.现测得a粒子运动的轨道半径为 R,试求在衰变过程中的质量亏损.(涉及动量问题时，亏损的质量可以不计【解析】由洛伦兹