天然放射现象2.ppt

1、核物理，一、天然放射现象1 .天然放射现象的发现使人认识到原子核也有复杂的结构，2 .各种放射线的性质比较，例1 .如图所示，铅盒a中有天然放射性物质，放射线从其右端的小孔水平地向右排出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面的均匀强磁场。 以下的说法正确的是() a .相当于图中a、b、c三点的是放射线、放射线、b .放射线和放射线的轨迹是抛物线c .放射线和放射线的轨迹是圆弧d .在铅盒和荧光屏之间施加垂直向下的电场强度适当的均匀的强电场，屏幕上的亮度不均有可能只残留b、AC 人工转换： (发现质子的核反应)、(发现中子的核反应)、(人工制造放射性同位素)、(重核的核分裂： )、在一定条件下(超过

2、临界体积)，核分裂反应连续进行，这就是链反应(因为需要数百万度的高温，所以也称为热核反应)、轻核的融合：所有的核反应的反应(注意：质量不会被保存。 半衰期放射性元素的半数原子核崩溃所需要的时间称为半衰期。 (对大量原子核的统一修正规则)修正公式是，或，式中的m表示放射性物质的质量。 以上各项的左右量都表示时间t后剩馀的佗量。 3 .放射性同位素的应用，利用其辐射：辐射电离性强，用于电离空气，释放静电，消除有害静电。 放射线透过性强，既能用于金属探伤，也能用于恶性肿瘤的治疗。 每条辐射线都能使DNA突变，用于生物工程、基因工程。 作为示踪原子。 研究农作物化肥的需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，用

3、于研究生物大分子结构及其功能。 正在进行考古研究，利用放射性同位素碳14，判断出土木质文物的发生年代。 一般使用人工制作的放射性同位素(种类齐全，半衰期短，可以做成各种各样的形状，强度的控制容易)。 Fm，由此可以判定该超重元素的原子序号和质量数依次为() a.124、259b.124、265c.112、265d.112、277、d、例3【全国处理综合】的铀发生一系列的崩解，最终生成物为铅。 设铀的半衰期为t，则以下的说法正确的是() a .经过两个半衰期这种矿石几乎不含铀的b .经过两个半衰期原本含有的铀元素的原子核破坏了m/4的c .经过三个半衰期铀元素的质量残留的m/8 D .半衰期这种

4、现象称为质量损失。 根据质量能方程爱因斯坦的相对论，物体的能量和质量之间有密切的关系，它们的关系为： E=mc2，这就是爱因斯坦的质量能方程。 质量能量方程的另一种表示形式是E=mc2。 上述两个公式各自的物理量必须采用国际单位。 在非国际单位中，可以使用1u=931.5MeV。 这表明，1原子质量单位的质量与931.5MeV的能量相对应。 释放原子能的途径释放原子能的核反应都有质量损失。 核构成不同的原子核时，由于每个核的平均质量损失不同，所以每个原子核的核的平均质量不同。 核的平均质量小，每个核的平均释放能量多。 铁原子核中核的平均质量最小，所以铁原子核最稳定。 由平均质量大的核生成平均质

5、量小的核的核反应都会释放出原子能。例5【两广】5中的子n、质子p、重阳核d的质量分别使重阳核分解，反应的方程式认为分解后的中子、质子的动能相等，则中子的动能为()、b、c、d、现用光子能为e的放射线，因为他检测中微子电子中微子可以将氯核转化为氩核，其核反应方程式为以上数据，参与上述反应的电子中微子的最小能量为() (a )0. 82 mev (b )0. 31 mev (c )1. 33 mev (d ) 可以判断为0.51mev的一个锂核在一个质子中发生碰撞变成两个粒子，写出核反应方程式，该反应释放出多少原子能？1mg的锂原子发生这样的反应释放出多少原子能？ 锂原子1mg含锂原子个数为10-

6、611.650510-27，每个锂原子的放出能量=2.7610-12J，因此，合订2.37108J的原子能放出。 由于反应前的氢原子和一个锂原子共有8个核外电子，反应后的两个氦原子也共有8个核外电子，因此只需从一个氢原子和一个锂原子的总质量中减去两个氦原子的质量，即可得到正好反应前后的核的质量损失，电子质量自然消失。 从质量能方程E=mc2变成放射原子能E=2.7610-12J，例8 .静止的氡核、Rn放射粒子后钚核、Po、粒子动能e。 崩溃所释放的能量全部成为反跳核和粒子的动能，如果真空中的光速为c，则该反应中的质量损失在B. 0 .d .a .c .例9 .均匀强磁场中静止，b核被v=7.

7、3104捕捉的测定粒子的速度为2104 m/s，方向为反求：写核反应方程式。 描绘通过核反应生成的2个粒子的运动轨迹和旋转方向的模式图(磁感应线方向与纸面垂直)。 求出粒子和新核轨道半径的比。 解：由质量数守恒和电荷数守恒得到：粒子和反跳核均带正电，因此从左手定律可知，它们的旋转方向均为顺时针方向，示意图如右。 它们的半径之比为1207，由动量守恒可以求出的反跳核的速度大小为103m/s方向和粒子的速度方向相反，是带电粒子在均匀强磁场中进行等速圆运动的半径公式，5 .原子炉现在所有正式运行的核电站都应用了核裂变发电。 核反应堆的主要组成是核燃料。 使用浓缩铀(能吸收低速中子的铀235为3%4%

8、 )。 减速剂。 使用石墨或重水(使核分裂中产生的中子减速，使铀235吸收)。 控制棒。 用镉制成(镉吸收中子的能力强)。 冷却液。 水或液态钠(为了发电输送原子炉内的热量的同时，冷却原子炉确保安全)。 水泥防护层。 从粒子物理学到19世纪末，人们认为物质由分子组成，分子由原子组成，原子由原子核和电子组成，原子核由质子和中子组成。 1930年代以来，正电子、子、k介子、介子等粒子被认可。 此后，发现了各种粒子的反粒子(质量相同，电荷及其物理量相反)。 目前发现的粒子达400多种，形成了粒子物理学。 粒子物理理论可以将粒子分为介质、轻子、强子3种，其中强子由更基本的粒子夸克组成。 从现在的观点来看，媒介子、轻子、夸克是没有内部结构的“点状”粒子。 用粒子物理学可以很好地说明宇宙的进化。例10. 13(12点)由质子、中子由上夸克和下夸克两种夸克构成，关于上夸克带电，e是电子为带电量的大小，质子由3个夸克构成，各自夸克间的距离， 质子内相邻的2个试着修正的一个中间子在与磁场垂直的方向入射到均匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，崩溃后产生的中间子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在p点相接，与它们的半径之比为21。 介子的轨迹没有画出来。 由此可