第13章第2講 原子核

1、一、天然放射現(xiàn)象及三種放射線的比較及原子核的組成1天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1896年，貝克勒耳在鈾礦石中發(fā)現(xiàn)未知的射線，把這些射線稱為射線、射線、射線，這就是天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)2. 天然放射現(xiàn)象(1)天然放射現(xiàn)象：某些元素自發(fā)地放射某些射線的現(xiàn)象稱為天然放射現(xiàn)象，這些元素稱放射性元素(2)三種射線的本質(zhì)：射線是氦核流，射線是電子流，射線是電磁波3三種射線的比較種類射線射線射線組成氦核電子光子符號(hào)速度c/100.99cc貫穿本領(lǐng)最弱較強(qiáng)最強(qiáng)電離本領(lǐng)最強(qiáng)較強(qiáng)最弱42He01e射線的作用：工業(yè)探傷、刀、除靜電、消毒殺菌、育種保鮮等二、原子核的衰變1定義：原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓性雍说?/p>

2、衰變2分類 442201112AAZZAAZZXYHeXYe衰變：同時(shí)放出 射線衰變：同時(shí)放出 射線3半衰期(1)定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間(2)半衰期的大小由放射性元素的原子核內(nèi)部本身的因素決定，跟原子所處的物理狀態(tài)(如壓強(qiáng)、溫度等)或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)或化合物)無關(guān)0011( )( )22ttTTmmNN或 4放射性同位素有些原子的原子核電荷數(shù)相同，但質(zhì)量數(shù)不同，這樣一些具有相同核電荷數(shù)和不同中子數(shù)的原子互稱為同位素三、核能1核力：核子間的相互作用力叫做核力，它是短程力2質(zhì)量虧損：原子核的核反應(yīng)前后的質(zhì)量之差3質(zhì)能方程(1)方程：Emc2.(2)物理意義：物體的質(zhì)量和能

3、量間有一定聯(lián)系，即物體具有的能量與其質(zhì)量成正比當(dāng)物體的能量增加或減小E，它的質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)的增加或減少m，E與m的關(guān)系是Emc2.4獲得核能的方式(1)重核裂變：重核俘獲一個(gè)中子后分裂成兩個(gè)(或多個(gè))中等質(zhì)量核的反應(yīng)過程重核裂變的同時(shí)放出幾個(gè)中子，并釋放出大量核能2351141921920563603UnBaKrn如：應(yīng)用：原子彈、原子核反應(yīng)堆(2)輕核聚變：某些輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反應(yīng)過程，同時(shí)釋放出大量的核能要想使氘核和氚核結(jié)合成氦核，必須達(dá)到幾百萬度以上的高溫，因此裂變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)23411120HHHn如：應(yīng)用：氫彈一、天然放射性元素的兩種衰變及三種射線的特征例1、下面對(duì)某原子核

4、衰變的描述，哪個(gè)是不對(duì)的()A放出一個(gè)粒子后，原子核的中子數(shù)減1，原子序數(shù)少1B放出一個(gè)粒子后，原子核的質(zhì)量數(shù)少4，核電荷數(shù)少2C放出一個(gè)粒子后，原子核的質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)加1D. 經(jīng)過5次衰變和4次衰變后變成A22622Ra20682Pb變式訓(xùn)練1、放射性元素發(fā)生衰變和衰變時(shí)會(huì)產(chǎn)生三種射線，關(guān)于這三種射線，以下說法正確的是()A射線和射線都是電磁波B射線為原子的核外電子電離后形成的電子流C射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)而輻射出來的D射線是電磁波D變式訓(xùn)練2、圖1321所示，x為一未知放射源，P為薄鋁箔，當(dāng)x放射源穩(wěn)定時(shí)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率(單位時(shí)間內(nèi)接受射線的次數(shù))穩(wěn)定現(xiàn)在將磁場(chǎng)移開，發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的計(jì)

5、數(shù)率沒有什么變化，然后抽走P，則計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅上升，說明x為()A純粒子放射源B純粒子放射源C粒子和粒子的混合放射源D粒子和粒子的混合放射源圖1321D解析：薄鋁箔完全可以阻擋粒子，所以能進(jìn)入計(jì)數(shù)器的一定沒有粒子；粒子和粒子都可以穿透薄鋁箔，但由于粒子是電子，在磁場(chǎng)的作用下會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，將磁場(chǎng)移開，發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率沒有什么變化，說明一定沒有粒子；抽走P，則計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅上升，說明一定有其他的粒子進(jìn)入了計(jì)數(shù)器，而這種粒子一定不是粒子，只能是粒子，所以D正確二、半衰期的統(tǒng)計(jì)意義及衰變規(guī)律例2、若元素A的半衰期為4天，元素B的半衰期為5天，則相同質(zhì)量的A和B，經(jīng)過20天后，剩下兩元素的質(zhì)量之

6、比mA mB為()A30 31 B31 20C1 2 D2 1C012:1:2.ABtTmmmm由可解得解析：變式訓(xùn)練3、關(guān)于半衰期，以下說法正確的是()A同種放射性元素在化合物中的半衰期比單質(zhì)中長(zhǎng)B升高溫度可以使半衰期縮短C氡的半衰期為3.8天，若有四個(gè)氡原子核，經(jīng)過7.6天就只剩下一個(gè)D氡的半衰期為3.8天，4克氡原子核，經(jīng)過7.6天就只剩下1克D012tTmDm半衰期與原子核多少及所處物理化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)性的概念，只有對(duì)大量的原子核才成立，對(duì)少量的或是幾個(gè)原子核談半衰期無意義由放射性元素的半衰期計(jì)算公式知解析：正確三、核反應(yīng)方程、質(zhì)能方程例3、 (1)如圖1322所示是原子

7、核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象，下列說法正確的是()AD和E結(jié)合成F，結(jié)合過程一定會(huì)吸收核能BC和B結(jié)合成F，結(jié)合過程一定會(huì)吸收核能CA分裂成B和C，分裂過程一定會(huì)吸收核能D原子D和E聚變成原子核F要放出核能BD圖1322(2)A粒子和電子 B粒子和正電子C電子和粒子 D質(zhì)子和正電1272401311241227242424.()nAlNaXMgYXY用中子轟擊鋁，產(chǎn)生鈉和 ，鈉具有放射性，它衰變后變成鎂和則 和 分別是 A變式訓(xùn)練4、有下列4個(gè)核反應(yīng)方程： 上述核反應(yīng)依次屬于()A衰變、人工轉(zhuǎn)變、人工轉(zhuǎn)變、聚變B裂變、裂變、聚變、聚變C衰變、衰變、聚變、聚變D衰變、裂變、人工轉(zhuǎn)變、聚

8、變242401112123511419219205636019422192101324122213NaNaeUnBaKrnFHNeHHHHHD例4、232228929042(232.0372)(228.0287)(4.0026)UThHe原子量為衰變?yōu)樵恿繛闀r(shí)，釋放出 粒子的原子量為，寫出核反應(yīng)方程，并求出衰變過程中釋放出多少能量2322284929022232.0372(228.02874.0026 )0.0050.0059 931.55.59muuuuUThHeEm cMeVMeV 衰變過程中的質(zhì)量虧損衰變過程中釋放析的能量解：2221 .mmmEmcmmcEmc反應(yīng)前反應(yīng)后計(jì)算質(zhì)量虧損的方法：對(duì)質(zhì)能聯(lián)系方程的理解：并不是指質(zhì)量的消失，只是在核反應(yīng)的過程中以輻射能量的形式體現(xiàn)了相應(yīng)部分的質(zhì)量；不能理解為質(zhì)量為