与名师对话·高三课标版物理X3-5-5原子核核反应核能.ppt

1、(对应学生用书P271) 一、天然放射现象 1天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象，首先由 发现天然放射现象的发现，说明 具有复杂的结构,贝可勒尔,原子核,2三种射线及其比较,氦核,电子,光子,2e,e,0,0.1c,0.99c,很强,很弱,最弱,最强,中,质,中,质,高,(1)自然界中原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地发出射线；原子序数小于83的元素，个别的也具有放射性 (2)天然放射现象说明原子核是有内部结构的元素的放射性不受单质和化合物存在形式的影响,二、衰变 1衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化，可分为 衰变、 衰变，并伴随着 射线放出 2原子核衰变规律

2、,质,中,中,质,电荷,质量,无单独的衰变，射线经常是伴随射线和射线产生的放射性物质连续衰变时，射线中就会同时具有、和三种射线,3半衰期 (1)定义：放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间用“”表示 (2)意义：表示放射性元素衰变的 ,半数,快慢,4放射性同位素及应用 (1)同位素 有些原子的原子核电荷数 ，但质量数 ，这样一些具有相同核电荷数和不同中子数的原子核互称为同位素 (2)放射性同位素的应用 放射性同位素放出的射线应用于 、 、 、医疗等 作 ,相同,不同,工业,探伤,农业,示踪原子,三、核反应 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

3、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,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 ；,核子,核子,mc2,mc2,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,较大,较小,中子,1.衰变次数的确定方法,(2

4、)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身的因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关 (3)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少数原子核，无半衰期可言,尝试解答根据核反应方程的质量数、电荷数守恒知，131I的衰变为选项B,137Cs的衰变为选项C,131I的中子数为1315378,137Cs的中子数为1375582. 答案BC7882,解析衰变过程是原子核自发进行的，同时应产生或粒子，可判断出B，D是错误的，A是核聚变反应，C是核裂变反应，A，C正确 答案AC,(2)计算核能的两种方法 根据爱因斯坦质能方程，用核反应过程中质量亏损的千克

5、数乘以真空中光速的平方，即Emc2； 根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，得E质量亏损的原子质量单位数931.5 MeV.,(2)原子核衰变过程中，粒子、粒子和新生原子核在磁场中的轨迹 衰变中，粒子和新生原子核在磁场中的轨迹外切，如图(甲)所示 衰变中，粒子和新生原子核在磁场中的轨迹内切，如图(乙)所示,能的转化和守恒定律是自然界中普遍遵守适用的物理规律，在处理包括核能在内的能量转化问题时，一定要弄清楚参与转化的能量形式、种类及各种形式能的计算方法如核反应中释放的核能是与核反应中的质量亏损相对应的，若核反应中无电磁波辐射，则最终的能量即表现为新生粒子和新核的动能,(2)同理

6、，钍234发生一次衰变放出的粒子与产生的新核的动量大小相等，方向相反，即总动量为零可是，粒子带负电，新核带正电，它们衰变后的速度方向相反，但受的洛伦兹力方向相同， 所以，它们的两个轨迹圆是内切的，且粒子的轨道半径大于新核的轨道半径，它们的轨迹示意图如右图所示，其中，c为粒子的径迹，d为新核的径迹 答案见解析,易错分析错解一：不明确射线的本质，误认为射线即电磁波，错选A. 错解二：不理解半衰期是统计规律，只有对大量原子核才成立，因而错选B. 错解三：不清楚衰变产生的本质原因，以为是原子核内本来就有电子而漏选D.,对于衰变，要记住以下三点：(1)三种射线的产生、本质和特性；(2)半衰期只对大量原子

7、核才有意义；(3)衰变次数的计算顺序是先算衰变后算衰变,关于半衰期，以下说法正确的是() A同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长 B升高温度可以使半衰期缩短 C氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个 D氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克,解析考虑到放射性元素衰变的快慢是跟原子所处的物理状态或化学状态无关，又考虑到半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配因此，正确答案只有D. 答案D,(对应学生用书P274) 1(2012上海卷)与原子核内部变化有关的现象是 () A电离现象 B光电效应现象 C天然放射

8、现象 D粒子散射现象 解析电离现象、光电效应现象均发生在原子核外，是电子参与的一种现象，A，B错；天然放射现象是原子核内部的变化，是原子核发生的衰变，C正确；粒子散射现象中原子核没有发生变化，D错 答案C,2(2012上海卷)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，如右图所示该装置中探测器接收到的是() AX射线B射线 C射线D射线 解析X射线不是放射源产生的，A错三种射线中只有射线能穿透轧制的钢板，所以探测器接收到的是射线，D正确 答案D,3(2012泰安联考)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,解析射线是高速电