最新201X版 第19章 章末分層突破

1、章末分層突破自我校對(duì)電離穿透有半數(shù)核子氮核鈹核質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)mc2_四類核反應(yīng)及其核反應(yīng)方程1.書寫原則：核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒2常見(jiàn)的核反應(yīng)方程及相關(guān)內(nèi)容核反應(yīng)式與其相關(guān)的重要內(nèi)容UThHe衰變實(shí)質(zhì)2H2nHeThPae衰變實(shí)質(zhì)nHeNHeOH質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)(1919年)盧瑟福BeHeCn中子的發(fā)現(xiàn)(1932年)查德威克AlHePn人工放射性同位素的發(fā)現(xiàn)約里奧居里夫婦PSie正電子的發(fā)現(xiàn)(1934年)約里奧居里夫婦UnSrXe10nUnBaKr3n重核裂變HHHen輕核聚變(1)核反應(yīng)過(guò)程一般都是不可逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能用等號(hào)連接(2)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)

2、驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能憑空只依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律杜撰出生成物來(lái)寫核反應(yīng)方程(3)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵循電荷數(shù)守恒(4)四類核反應(yīng)的判斷技巧：衰變方程的箭頭左側(cè)只有一項(xiàng)且箭頭右側(cè)必有He或e；人工轉(zhuǎn)變的箭頭左側(cè)都含有一個(gè)用來(lái)轟擊的小粒子，多為質(zhì)子、中子、粒子或粒子，且被轟擊核多為中等質(zhì)量核；重核裂變的箭頭左側(cè)多為鈾235，且有中子；聚變方程的箭頭左側(cè)的原子序數(shù)都很小多為前4號(hào)元素(多選)下列說(shuō)法正確的是()A.HHHen是聚變B.UnXeSr2n是裂變C.RaRnHe是衰變D.NaMge是裂變【解析】聚變是兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，A正確；裂變反應(yīng)指的是質(zhì)量較大的核分解成幾塊中等質(zhì)量的核

3、，B正確，D錯(cuò)誤；放射性元素自發(fā)的放射出粒子的現(xiàn)象是衰變，C正確【答案】ABC核反應(yīng)中的“守恒規(guī)律”原子核物理中，常提及核反應(yīng)的“守恒規(guī)律”與“核能的計(jì)算”問(wèn)題事實(shí)上，在核反應(yīng)過(guò)程中，由于核力對(duì)核子做功，會(huì)引起“核反應(yīng)系統(tǒng)”(以下簡(jiǎn)稱“系統(tǒng)”)的能量變化我們就把系統(tǒng)釋放或吸收的這部分能量，叫做核能從而，核反應(yīng)即可分為質(zhì)量虧損、釋放核能和質(zhì)量增加、吸收核能兩大類型其中，又以研究發(fā)生質(zhì)量虧損、釋放核能的一類核反應(yīng)為學(xué)習(xí)的重點(diǎn)欲解決核反應(yīng)中有關(guān)“守恒規(guī)律”與“核能的計(jì)算”問(wèn)題，可利用以下幾條“依據(jù)”：1五個(gè)守恒(1)質(zhì)量數(shù)守恒(2)質(zhì)子數(shù)(電荷數(shù))守恒(3)質(zhì)量守恒(“虧損質(zhì)量”與釋放的“核能”相當(dāng)

4、)(4)能量守恒(5)動(dòng)量守恒2兩個(gè)方程(1)質(zhì)能方程：Emc2，m指物體的質(zhì)量(2)核能：Emc2.3一個(gè)半衰期(T)(1)剩余核數(shù)：NN0.(2)剩余質(zhì)量：mm0.如圖19­1所示，有界勻強(qiáng)磁圖19­1場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.05 T，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，MN是磁場(chǎng)的左邊界，在磁場(chǎng)中A處放一個(gè)放射源，內(nèi)裝Ra(鐳)，Ra放出某種放射線后衰變成Rn(氡)試寫出Ra衰變的方程若A距磁場(chǎng)的左邊界MN的距離OA1.0 m時(shí)，放在MN左側(cè)的粒子接收器收到垂直于邊界MN方向射出的質(zhì)量較小的粒子，此時(shí)接收器距過(guò)OA的直線1.0 m，則此時(shí)可以推斷出一靜止鐳核×1027 kg

5、，電子電量e×1019 C)【解析】RaRnHe.鐳衰變放出粒子和氡核，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子垂直于MN邊界射出被接收器接收，粒子在磁場(chǎng)中的軌跡為1/4圓周，得圓半徑為R1.0 m粒子的動(dòng)量mvqBR×1020 kg·m/s粒子的動(dòng)能為E1mv2×1014 J衰變過(guò)程中動(dòng)量守恒，有mvMRnv1氡核反沖的動(dòng)能為E2MRnv衰變過(guò)程釋放出的能量為E1E2E1×1014 J.【答案】RaRn×1014 J如果在核反應(yīng)中無(wú)光子輻射，核反應(yīng)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新核的動(dòng)能和新粒子的動(dòng)能.在這種情況下計(jì)算核能的主要依據(jù)是：(1)核反應(yīng)過(guò)程中

6、只有內(nèi)力作用，故動(dòng)量守恒.(2)反應(yīng)前后總能量守恒.1(多選)下列關(guān)于核裂變和核輻射的方程中正確的是()A.UnBaKr10nB.PuUHeC.CsBaeD.IXee【解析】選項(xiàng)A中，質(zhì)量數(shù)不守恒，故A錯(cuò)誤；核輻射是放出、三種射線，選項(xiàng)B為衰變，放出射線，選項(xiàng)C、D為衰變，放出射線，故B、C、D正確【答案】BCD2下列說(shuō)法正確的是()A自由核子結(jié)合成原子核時(shí)，一定遵守質(zhì)量守恒B在發(fā)生核反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量一定等于反應(yīng)后所生成物質(zhì)的總質(zhì)量C發(fā)生核反應(yīng)時(shí)，若反應(yīng)前的總質(zhì)量小于反應(yīng)后的總質(zhì)量，這個(gè)反應(yīng)是放能反應(yīng)D發(fā)生核反應(yīng)時(shí)，若反應(yīng)前的總質(zhì)量小于反應(yīng)后的總質(zhì)量，這個(gè)反應(yīng)必定吸收能量【解析】當(dāng)自

7、由核子結(jié)合成原子核時(shí)，一定存在質(zhì)量虧損；核反應(yīng)前后一般存在質(zhì)量的變化，若質(zhì)量減少則放出能量，反之吸收能量，由此知D正確，A、B、C錯(cuò)誤【答案】D3如圖19­2所示，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)2007年2月15日公布核輻射警示新標(biāo)志，新標(biāo)志為黑框經(jīng)底三角，內(nèi)有一個(gè)輻射波標(biāo)記、一個(gè)骷髏頭標(biāo)記和一個(gè)逃跑的人形核輻射會(huì)向外釋放三種射線：射線帶正電，射線帶負(fù)電，射線不帶電現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)原子核原來(lái)都靜止在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中一個(gè)核放出一個(gè)粒子，另一個(gè)核放出一個(gè)粒子，得出如圖所示的四條徑跡，則()圖19­2A磁場(chǎng)的方向一定垂直于紙面向里B甲核放出的是粒子，乙核放出的是粒子Ca為粒子的徑跡Db為粒子的

8、徑跡【解析】衰變過(guò)程中滿足動(dòng)量守恒，釋放粒子與新核的動(dòng)量大小相等、方向相反，根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)不難分析：若軌跡為外切圓，則為衰變；若軌跡為內(nèi)切圓，則為衰變又因?yàn)镽知半徑與電荷量成反比，可知答案為B項(xiàng)【答案】B4(多選)一靜止的鋁原子核×107 m/s的質(zhì)子p后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核Si*.下列說(shuō)法正確的是()A核反應(yīng)方程為pAlSi*B核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒C核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和D硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105 m/s，方向與質(zhì)子初速度的方向一致【解析】核反應(yīng)過(guò)程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，核反應(yīng)方程為pAlSi*，說(shuō)法A正確核反應(yīng)過(guò)程中遵從動(dòng)量守恒和能量守恒，說(shuō)法B正確核反應(yīng)中發(fā)生質(zhì)量虧損，生成物的質(zhì)量小于反應(yīng)物的質(zhì)量之和，說(shuō)法C錯(cuò)誤根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mpvpmSivSi，碰撞后硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為105 m/s，方向與質(zhì)子初速度方向一致，說(shuō)法D正確【答案】ABD5在下列描述核過(guò)程的方程中，屬于衰變的是_，屬于衰變的是_，屬于裂變的是_，屬于聚變的是_(填正確答案標(biāo)號(hào))A.6C7N 01eB.PS 01eC.92U90ThHeD.7NHe8OHE.92Un54XeSr2nF.HHHen【解析】衰變