第五章　章末素養(yǎng)提升

章末素養(yǎng)提升DIWUZHANG第五章再現(xiàn)素養(yǎng)知識物理觀念天然放射現(xiàn)象：三種射線α射線：氦核流，穿透能力

，電離作用_____β射線：高速電子流，穿透能力

，電離作用______γ射線：是一種電磁波，伴隨α衰變和β衰變而產(chǎn)生，穿透能力

，電離作用______原子核的衰變很弱很強較強較弱更強最弱物理觀念核反應(yīng)與核能基本粒子粒子的分類：強子、輕子、規(guī)范玻色子、希格斯玻色子夸克模型鄰近分開大

科學(xué)思維核反應(yīng)的規(guī)律質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒半衰期的統(tǒng)計意義大量原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時間，它由原子核

決定，與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)_____科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.通過學(xué)習(xí)近代研究微觀世界的科學(xué)歷史，學(xué)習(xí)科學(xué)家的探究精神2.體會人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是不斷深入的，科學(xué)的探索沒有止境3.主動關(guān)注核技術(shù)應(yīng)用對人類生活和社會發(fā)展帶來的影響本身性質(zhì)無關(guān)

例1提能綜合訓(xùn)練√

總結(jié)提升1.衰變方程的左邊只有一個原子核，右邊出現(xiàn)α或β粒子，分別為α衰變或β衰變，衰變過程是自發(fā)進行的。2.人工轉(zhuǎn)變方程的左邊一般是氦原子核與常見原子核，右邊也是常見元素的原子核。3.聚變方程的左邊是輕核，右邊有稍重的原子核。4.裂變方程的左邊是重核與中子，右邊有中等質(zhì)量的原子核和中子。5.無論哪種核反應(yīng)方程都滿足質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒。

(2024·德州市模擬)如圖，一個原子核X經(jīng)歷如圖所示的一系列α、β衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y，下列說法正確的是A.原子核X生成原子核Y，共經(jīng)歷了11次α衰變和12次β衰變B.原子核X生成原子核Y，共經(jīng)歷了8次α衰變和6次β衰變C.原子核X生成更穩(wěn)定原子核Y，原子核結(jié)合得更牢固，

所以Y原子核的結(jié)合能變大D.原子核X生成更穩(wěn)定原子核Y，原子核結(jié)合得更牢固，

所以Y原子核核子的平均質(zhì)量變大例2√原子核X質(zhì)量數(shù)為238，電荷數(shù)為92，原子核Y質(zhì)量數(shù)為206，電荷數(shù)為82，設(shè)共經(jīng)歷了m次α衰變和n次β衰變，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒4m+206=238，得：m=8，根據(jù)電荷數(shù)守恒92-2m+n=82，得：n=6，故A錯誤，B正確；原子核X生成更穩(wěn)定原子核Y，放出能量，原子核結(jié)合得更牢固，所以Y原子核的比結(jié)合能更大，結(jié)合能不一定變大，故C錯誤，放能的過程中，存在質(zhì)量虧損，核子的平均質(zhì)量變小，故D錯誤。總結(jié)提升1.特征：每發(fā)生一次α衰變，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均減少2，每發(fā)生一次β衰變，中子數(shù)減少1，質(zhì)子數(shù)增加1。2.技巧：為了確定衰變次數(shù)，一般先由質(zhì)量數(shù)的改變確定α衰變的次數(shù)，這是因為β衰變次數(shù)的多少對質(zhì)量數(shù)沒有影響，然后根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)。3.比結(jié)合能是原子核穩(wěn)定程度的量度。不同種類的原子核的比結(jié)合能不同，比結(jié)合能越大，原子核就越穩(wěn)定，核子的平均質(zhì)量越小。

(2024·吉林市模擬)研究表明原子核核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。一般認(rèn)為大于鐵原子核質(zhì)量數(shù)(56)的為重核，小于則是輕核，下列對該圖像的理解正確的是A.從圖中可以看出，F(xiàn)e原子核最穩(wěn)定B.從圖中可以看出，重核A裂變成原子

核B和C時，需要吸收能量C.從圖中可以看出，輕核D和E發(fā)生聚變

生成原子核F時，需要吸收能量D.從圖中可以看出，重核隨原子序數(shù)的增加，比結(jié)合能變大例3√輕核可聚變?yōu)楦€(wěn)定的核，重核可裂變?yōu)楦€(wěn)定的核，則Fe原子核最穩(wěn)定，A正確；重核A裂變原子核B和C時，由題圖可知，核子平均質(zhì)量減小，裂變過程存在質(zhì)量虧損，需要釋放能量，B錯誤；輕核D和E發(fā)生聚變生成原子核F時，由題圖可知，核子平均質(zhì)量減小，聚變過程存在質(zhì)量虧損，需要釋放能量，C錯誤；由題圖可知重核隨原子序數(shù)的增加，原子核的核子平均質(zhì)量增大，原子核越不穩(wěn)定，故比結(jié)合能變小，D錯誤。總結(jié)提升1.核聚變是輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，核裂變是重核裂變成中等質(zhì)量的核。無論核聚變、核裂變都釋放能量。2.如果核反應(yīng)釋放出能量，那么一定是產(chǎn)物的比結(jié)合能大于反應(yīng)物的比結(jié)合能；反之吸收熱量。3.中等質(zhì)量的核最穩(wěn)定，比結(jié)合能最大，核子的平均質(zhì)量也最大。

例4

(2)已知U、Ba、Kr核以及中子的質(zhì)量分別是235.0439u，140.9139u，91.8973u和1.0087u，計算一個鈾核裂變放出的核能。1u=1.66×10-27kg，c=3.0×108m/s；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案

3.2×10-11J核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為Δm=(235.043

9+1.008

7-140.913

9-91.897

3-3×1.008

7)u=0.215

3

u由愛因斯坦質(zhì)能方程得一個鈾核裂變放出的能量為ΔE=Δmc2=0.215

3×1.66×10-27×(3×108)2

J≈3.2×10-11

J(3)設(shè)碰撞前中子的動能是E0，經(jīng)過一次碰撞，中子失去的