[k12精品]全国通用版2018_2019高中物理第十九章原子核章末小结学案新人教版选修3_5

k12 精品 第十九章 原子核 章末小结 原 子 核 K12 精品文档学习用 k12 精品 ? ?核子???质子 ? ? 原子核的组成 ??中子 ? ?核外电子 ? ? α 衰变 ??β 衰变 半衰期 ??? ??? 放射现象 ?? 威尔逊云室 探测射线的方法?气泡室 ??盖革—米勒计数器 ? ? ? ? ? ??核反应 放射性的应 人工放射性同位素 ??? ??? 用与防护 放射性同位素的应用 辐射与安全 ? ? ? ? ? ??核力 核力与结合能?结合能 ?? ??质量亏损 ??? ???? ??? 核力与核能 核能的利用 核裂变??? 原理→链式反应及其条件 ??应用:原子弹、核电站 核聚变???热核反应的条件 ??应用:氢弹、受控热核反应 ? ? ? ? ??强子 ?粒子?轻子 ? ? 粒子和宇宙 ??媒介子 ?? ?宇宙???宇宙的演化 ? ??恒星的演化 一、核反应及其规律 1.核反应 原子核的变化叫做核反应。 2.规律 在各种核反应中,存在着一些“守恒量”,这些“守恒量”为我们提供了解决核反应中 K12 精品文档学习用 k12 精品 电荷、质量、能量、动量变化问题的方法和依据。概括为: (1)五个守恒 ①质量数守恒; ②质子数(电荷数)守恒; ③质量守恒(“亏损质量”与释放的“核能”相当); ④能量守恒; ⑤动量守恒。 (2)两个方程 ①质能方程:E=mc2,m 指物体的质量; ②核能:Δ E=Δ mc2。 (3)一个半衰期(T) t ①剩余核数:N=N0(12)T ; t ②剩余质量:m=m0(12)T 。 3.原子核衰变规律 衰变类型 衰变方程 α 衰变 AZX―→AZ--42Y+42He β 衰变 AZX―→Z+A1Y+-01e 衰变实质 2 个质子和 2 个中子结合成一个整体 中子转化为质子和电子 射出 211H+210n―→42He 10n―→11H+-01e 衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒 4.核反应的四种类型 类型 可控性 衰 α 衰变 自发 变 β 衰变 自发 人工转变 人工控制 重核裂变 比较容易进行 K12 精品文档学习用 核反应方程典例 23892U→23490Th+42He 23490Th→23491Pa+-01e 147N+42He→178O+11H(卢瑟福发现质子) 42He+94Be→126C+10n(查德威克发现中子) 3173Al+42He→3105P+10n (约里奥·居里夫妇 3105P→3104Si+01e 发现放射性同位素, 同时发现正电子) 23592U+10n→14456Ba+8396Kr+310n k12 精品 轻核聚变 人工控制 除氢弹外无法控制 23592U+10n→13654Xe+9308Sr+1010n 21H+31H→42He+10n 典例 1 (多选)(1)关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有( AC ) A.23892U→23490Th+42He 是 α 衰变 C.21H+31H→42He+10n 是轻核聚变 B.147N+42He→178O+11H 是 β 衰变 D.8324Se→8326Kr+2-01e 是重核裂变 (2)现有四个核反应: A.21H+31H―→42He+10n B.23592U+10n―→X+8396Kr+310n C.2141Na―→2142Mg+-01e D.42He+94Be―→126C+10n ①__D__是发现中子的核反应方程,__B__是研究原子弹的基本核反应方程,__A__是研究 氢弹的基本核反应方程。 ②求 B 中 X 的质量数和中子数。 解题指导:(1)明确核反应的四种类型 (2)要牢记几个重要的核反应方程 (3)掌握核反应方程的书写规律 解析:(1)衰变是原子核自发地放出 α 或 β 粒子的核反应,衰变方程的特点是箭头的左 边只有一个原子核,箭头的右边出现 α 或 β 粒子;聚变反应的特点是箭头的左边是两个轻 核,箭头的右边是较大质量的原子核;裂变方程的特点是箭头的左边是重核与中子反应,箭 头右边是中等质量的原子核。综上所述中,A、C 正确。 (2)①人工转变方程的特点是箭头的左边是氦核与常见元素的原子核。箭头的右边也是常 见元素的原子核。D 是查德威克发现中子的核反应方程,B 是裂变反应,是研究原子弹的核反 应方程。A 是聚变反应,是研究氢弹的核反应方程。 ②由电荷数守恒和质量数守恒可以判定,X 质量数为 144,电荷数为 56,所以中子数为 144-56=88。 二、核反应方程及核能计算 1.核反应方程的书写方法 (1)熟记常见基本粒子的符号是正确书写核反应方程的基础。 如质子(11H)、中子(10n)、α 粒子(42He)、β 粒子(-01e)、正电子(01e)、氘核(21H)、氚核(31H) 等。 (2)掌握核反应方程遵守的规律是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确 的依据,所以要理解并应用好质量数守恒和电荷数守恒的规律。 (3)熟悉核反应的四种基本类型,可以帮助我们理清思路,很快写出正确的核反应方程。 K12 精品文档学习用 k12 精品 2.核能计算的几种方法 (1)根据 Δ E=Δ mc2 计算,Δ m 的单位是“kg”,c 的单位是“m/s”,Δ E 的单位是“J”。 (2)根据 Δ E=Δ m×931.5MeV 计算,因 1 原子质量单位(u)相当于 931.5MeV 的能量,所 以计算时 Δ m 的单位是“u”,Δ E 的单位是“MeV”。 (3)根据平均结合能来计算核能: 原子核的结合能=平均结合能×核子数。 (4)如果在核反应中无光子辐射,核反应释放的核能全部转化为新核的动能和新粒子的动 能。在这种情况下计算核能的主要依据是:

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