选修3-5.3.2放射性元素的衰变核能

1、第2讲 放射性元素的衰变 核能考点考点1 1 三种射线、两种衰变三种射线、两种衰变1.1.天然放射现象天然放射现象(1)(1)天然放射现象天然放射现象. .元素元素_地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现. .天然放天然放射现象的发现，说明射现象的发现，说明_具有复杂的结构具有复杂的结构. .(2)(2)放射性和放射性元素放射性和放射性元素. .物质发射某种看不见的射线的性质叫物质发射某种看不见的射线的性质叫_._.具有放射性的元具有放射性的元素叫素叫_元素元素. . 自发自发原子核原子核放射性放射性放射性放射性(3)(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有

2、三种，分别是三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是_、_、_._.(4)(4)放射性同位素的应用与防护放射性同位素的应用与防护. .放射性同位素：有放射性同位素：有_放射性同位素和放射性同位素和_放射放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同. .应用：消除静电、工业探伤、作应用：消除静电、工业探伤、作_等等. .防护：防止放射性对人体组织的伤害防护：防止放射性对人体组织的伤害. .2.2.原子核的衰变原子核的衰变(1)(1)原子核放出原子核放出粒子或粒子或粒子，变成另一种粒子，变成另一种_的变化称的变化称为为_的衰变的衰变. .射线射线射线

3、射线射线射线天然天然人工人工示踪原子示踪原子原子核原子核原子核原子核(2)(2)分类分类. . (3)(3)半衰期：放射性元素的原子核有半衰期：放射性元素的原子核有_发生衰变所需发生衰变所需的时间的时间. .半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的_无关无关. .半数半数物理、化学状态物理、化学状态4 42 2HeHe0 0-1-1e e物理、化学状态物理、化学状态 射线名称 比较项目 射线 射线 射线 组 成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波) 带 电 量 2e -e 0 质 量 4mp 静止质量为零 符 号 pm 1 83642He 0

4、1e 射线名称 比较项目 射线 射线 射线 速度 可达0.1c 可达0.99c c 垂直进入电场或磁场的偏转情况 偏转 偏转不偏转 贯穿本领 最弱 较强 最强 对空气的电离作用 很强 较弱 很弱 2.2.衰变、衰变、衰变的比较衰变的比较3.3.对半衰期的两点说明对半衰期的两点说明(1)(1)根据半衰期的概念根据半衰期的概念, ,可总结出公式可总结出公式. .N N余余=N=N原原( )( )t/t/，m m余余=m=m原原( )( )t/t/. .式中式中N N原原、m m原原表示衰变前的放射表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，性元素的原子数和质量，N N余余、m m余余表示衰变后尚未发生衰

5、变的放表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，射性元素的原子数和质量，t t表示衰变时间，表示衰变时间，表示半衰期表示半衰期. .(2)(2)影响因素影响因素: :放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的的, ,跟原子所处的物理状态跟原子所处的物理状态( (如温度、压强如温度、压强) )或化学状态或化学状态( (如单质、如单质、化合物化合物) )无关无关. .1212考点考点2 2 核反应的四种类型核反应的四种类型核反应的四种类型比较核反应的四种类型比较类型 可控性 核反应方程典例 衰变 衰变 自发 23892U23490Th+_衰变 自

6、发 23490Th23491Pa+_人工转变 人工控制 147N+42He178O+_(卢瑟福发现质子) 42He+94Be126C+_(查德威克发现中子) 4 42 2He He 0 0-1-1e e 1 11 1H H1 10 0n n类型 可控性 核反应方程典例 人工转变 人工控制 2713Al+42He3015P+_(约里奥居里夫妇发现放射性同位素及正电子) 3015P3014Si+_重核裂变 比较容易进行人工控制 23592U+10n14456Ba+8936Kr+_ 23592U+10n13654Xe+9038Sr+_轻核聚变 除氢弹外无法控制 21H+31H42He+_1 10 0

7、n n0 01 1e e 3 31 10 0n n 10101 10 0n n 1 10 0n n关于核反应的三点说明关于核反应的三点说明(1)(1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接箭头表示反应方向，不能用等号连接. .(2)(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程. .(3)(3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒核反应遵循质量数守恒而不

8、是质量守恒；遵循电荷数守恒. .考点考点3 3 核能核能1.1.核力：核子间的作用力核力：核子间的作用力. .核力是短程力，作用范围在核力是短程力，作用范围在_m_m之内，只在相邻的核子间发生作用之内，只在相邻的核子间发生作用. .2.2.核能：核子结合为原子核时核能：核子结合为原子核时_的能量或原子核分解为核的能量或原子核分解为核子时子时_的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能. .3.3.质能方程、质量亏损质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程爱因斯坦质能方程E=_E=_，原子核的质量必然比组成它的核，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小子的质量和要小m

9、m, ,这就是质量亏损这就是质量亏损. .由质量亏损可求出释放的由质量亏损可求出释放的核能核能E=_.E=_.1.51.51010-15-15释放释放吸收吸收mcmc2 2mcmc2 21.1.对核力的三点说明对核力的三点说明(1)(1)核力是强相互作用的一种表现；核力是强相互作用的一种表现；(2)(2)核力是短程力，作用范围在核力是短程力，作用范围在1.51.51010-15 -15 m m之内；之内；(3)(3)每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用. .2.2.结合能与比结合能结合能与比结合能(1)(1)结合能：把构成原子核的结合在一起的核子分开所需

10、的能量结合能：把构成原子核的结合在一起的核子分开所需的能量. .(2)(2)比结合能：比结合能：定义：原子核的结合能与核子数之比，称做比定义：原子核的结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能结合能，也叫平均结合能. .特点：不同原子核的比结合能不同，特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定子核越稳定. .3.3.获得核能的两种途径获得核能的两种途径(1)(1)重核裂变：重核裂变：定义定义: :质量数较大的原子核受到高能粒子的轰质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量

11、数较小的原子核的过程击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程. .特点特点:a.:a.裂变过程中能够放出巨大的能量裂变过程中能够放出巨大的能量;b.;b.裂变的同时能够裂变的同时能够放出放出2 23(3(或更多或更多) )个中子个中子;c.;c.裂变的产物不是惟一的裂变的产物不是惟一的. .对于铀核对于铀核裂变有二分裂、三分裂和四分裂形式裂变有二分裂、三分裂和四分裂形式, ,但三分裂和四分裂概率比但三分裂和四分裂概率比较小较小. .典型的分裂方程典型的分裂方程: : (2)(2)轻核聚变轻核聚变. .定义：某些轻核结合成质量数较大的原子核的反应过程定义：某些轻核结合成质量数较大的原子核的反应过程

12、. .特点特点:a.:a.聚变过程放出大量的能量聚变过程放出大量的能量, ,平均每个核子放出的能量平均每个核子放出的能量, ,比裂变反应中每个核子放出的能量大比裂变反应中每个核子放出的能量大3 3至至4 4倍倍. .b.b.聚变反应比裂变反应更剧烈聚变反应比裂变反应更剧烈.c.c.对环境污染较少对环境污染较少. .d.d.自然界中聚变反应原料丰富自然界中聚变反应原料丰富. .典型的聚变方程典型的聚变方程: : 衰变与其射线衰变与其射线【例证【例证1 1】(2011(2011重庆高考重庆高考) )核电站核泄漏的污染物中含有碘核电站核泄漏的污染物中含有碘131131和铯和铯137.137.碘碘13

13、1131的半衰期约为的半衰期约为8 8天，会释放天，会释放射线；铯射线；铯137137是是铯铯133133的同位素，半衰期约为的同位素，半衰期约为3030年，发生衰变时会辐射年，发生衰变时会辐射射线射线. .下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.碘碘131131释放的释放的射线由氦核组成射线由氦核组成B.B.铯铯137137衰变时辐射出的衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量光子能量小于可见光光子能量C.C.与铯与铯137137相比，碘相比，碘131131衰变更慢衰变更慢D.D.铯铯133133和铯和铯137137含有相同的质子数含有相同的质子数【解题指南【解题指南】解答本题时

14、要把握以下三点：解答本题时要把握以下三点：(1)(1)半衰期的长短代半衰期的长短代表了衰变的快慢表了衰变的快慢.(2).(2)光子能量大小由频率高低决定光子能量大小由频率高低决定.(3).(3)同位素同位素的核电荷数相同的核电荷数相同. .【自主解答【自主解答】选选D.D.射线是高速运动的电子流，不是氦原子核，射线是高速运动的电子流，不是氦原子核，A A错误；错误；射线的频率大于可见光的频率，根据射线的频率大于可见光的频率，根据E=hE=h可知，可知，射线光子能量大于可见光光子能量，射线光子能量大于可见光光子能量，B B错误；半衰期越短，衰变错误；半衰期越短，衰变越快，越快，C C错误；铯错误

15、；铯133133和铯和铯137137都是铯元素，是质子数相同而中子都是铯元素，是质子数相同而中子数不同的同位素，所以数不同的同位素，所以D D正确正确. .【总结提升【总结提升】解答本题关键在于搞清三种射线的性质，以及半解答本题关键在于搞清三种射线的性质，以及半衰期及同位素的概念衰期及同位素的概念. .对易错选项及错误原因具体分析如下：对易错选项及错误原因具体分析如下：易错角度 错误原因 易错选A 分不清、射线的性质，实际上射线为高速氦核流，射线为高速电子流，射线为光子流 易错选B 误认为射线的频率小于可见光的频率，而实际上射线的频率大于可见光的频率 核反应类型与核反应方程核反应类型与核反应方

16、程【例证【例证2 2】(2011(2011北京高考北京高考) )表示放射性元素碘表示放射性元素碘 衰变衰变的方程是的方程是( ) ( ) 【解题指南【解题指南】解答本题时要把握以下两点解答本题时要把握以下两点：(1)(1)在原子核衰变过程中，质量数守恒，电荷数守恒在原子核衰变过程中，质量数守恒，电荷数守恒. .(2) (2) 衰变是原子核放出高速电子流衰变是原子核放出高速电子流. . 【自主解答【自主解答】选选B. B. 碘碘( )( )的原子核内一个中子放出一个电的原子核内一个中子放出一个电子，变成一个质子，质量数没有发生变化，核电荷数增加子，变成一个质子，质量数没有发生变化，核电荷数增加1

17、 1，所，所以生成以生成5454号元素号元素 放出一个电子放出一个电子.B.B选项正确选项正确. .【总结提升【总结提升】核反应方程的书写方法核反应方程的书写方法(2)(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守恒和电荷数守恒的规律. .(3)(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写出正确的核反应方程. .与

18、核能相关的综合问题与核能相关的综合问题【例证【例证3 3】(11(11分分) )钚的放射性同位素钚的放射性同位素2392399494PuPu静止时衰变为铀核激静止时衰变为铀核激发态发态2352359292U U* *、粒子粒子, ,而铀核激发态而铀核激发态2352359292U U* *立即衰变为铀核立即衰变为铀核2352359292U,U,并放出能量为并放出能量为0.097 MeV0.097 MeV的的光子光子. .已知已知: :2392399494P Pu u、2352359292U U和和粒子粒子的质量分别为的质量分别为mPmPu u=239.052 1 u=239.052 1 u、m

19、mU U=235.043 9 u=235.043 9 u和和m m= =4.002 6 u,1 u=931.5 MeV/c4.002 6 u,1 u=931.5 MeV/c2 2. .(1)(1)写出衰变方程写出衰变方程; ;(2)(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略已知衰变放出的光子的动量可忽略, ,求求粒子的动能粒子的动能. . 【解题指南【解题指南】解答本题时可按以下思路分析解答本题时可按以下思路分析: :【规范解答【规范解答】(1)(1)衰变方程为衰变方程为2392399494Pu Pu 2352359292U U* *+ + (1(1分分) )2352359292U U* * 235

20、 2359292U+ U+ (1(1分分) )或合起来有或合起来有2392399494Pu Pu 2352359292U+ U+ (2)(2)上述衰变过程的质量亏损为上述衰变过程的质量亏损为m=mm=mPuPu-m-mU U-m-m (1(1分分) )放出的能量为放出的能量为E=mE=mc c2 2 (1(1分分) )EE是铀核是铀核2352359292U U的动能的动能E EU U、粒子的动能粒子的动能E E和和光子的能量光子的能量E E之和，之和，E=EE=EU U+E+E+E+E (1(1分分) )可得可得E EU U+E+E=(m=(mPuPu-m-mU U-m-m)c)c2 2-E-

21、E (1(1分分) )设衰变后的铀核和设衰变后的铀核和粒子的速度分别为粒子的速度分别为v vU U和和v v, ,则由动量守恒有则由动量守恒有m mU Uv vU U=m=mv v (1(1分分) )又由动能的定义知又由动能的定义知E EU U= m= mU Uv vU U2 2,E,E= m= mv v2 2 (1(1分分) )由由式得式得 (1(1分分) )由由式得式得E E= = (m(mPuPu-m-mU U-m-m)c)c2 2-E-E代入题给数据得代入题给数据得E E=5.034 MeV=5.034 MeV (2 (2分分) )1212UUEm=EmUUmm +m【总结提升【总结提

22、升】计算核能的四种方法计算核能的四种方法(1)(1)根据根据E=mcE=mc2 2计算，计算时计算，计算时mm的单位是的单位是“kg”,ckg”,c的单位是的单位是“m/sm/s”，EE的单位是的单位是“J”.J”.(2)(2)根据根据E=mE=m931.5 MeV931.5 MeV计算计算. .因因1 1原子质量单位原子质量单位(u)(u)相当于相当于931.5 MeV931.5 MeV的能量，所以计算时的能量，所以计算时mm的单位是的单位是“u”u”，EE的单位的单位是是“MeVMeV”.”.(3)(3)根据平均结合能来计算核能根据平均结合能来计算核能原子核的结合能平均结合能原子核的结合能

23、平均结合能核子数核子数. .(4)(4)有时可结合动量守恒和能量守恒进行分析计算，此时应注意有时可结合动量守恒和能量守恒进行分析计算，此时应注意动量、动能关系式动量、动能关系式p p2 2=2mE=2mEk k的应用的应用. .1.(20111.(2011浙江高考浙江高考) )关于天然放射现象，下列说法正确的是关于天然放射现象，下列说法正确的是 ( )( )A.A.射线是由氦原子核衰变产生射线是由氦原子核衰变产生B.B.射线是由原子核外电子电离产生射线是由原子核外电子电离产生C.C.射线是由原子核外的内层电子跃迁产生射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D.D.通过化学反应不能改变物质的放射性通过

24、化学反应不能改变物质的放射性【解题指南【解题指南】解答本题时应注意理解：解答本题时应注意理解：(1)(1)天然放射现象中三种射线的产生机理天然放射现象中三种射线的产生机理. .(2)(2)影响天然放射现象的因素影响天然放射现象的因素. .【解析【解析】选选D.D.射线是在射线是在衰变中产生的，本质是氦核，衰变中产生的，本质是氦核，A A错误；错误；射线是在射线是在衰变中产生的，本质是高速电子束，衰变中产生的，本质是高速电子束，B B错误；错误； 射线是发生射线是发生衰变和衰变和衰变时原子核发生能级跃迁而产生的电衰变时原子核发生能级跃迁而产生的电磁波，磁波，C C错误；物质的放射性由原子核内部自

25、身的因素决定，与错误；物质的放射性由原子核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关原子所处的化学状态和外部条件无关,D,D正确正确. . 2.(20112.(2011上海高考上海高考) )天然放射性元素放出的三种射线的穿透能天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知力实验结果如图所示，由此可推知( )( )A.A.来自于原子核外的电子来自于原子核外的电子B.B.的电离作用最强，是一种电磁波的电离作用最强，是一种电磁波C.C.的电离作用较强，是一种电磁波的电离作用较强，是一种电磁波D.D.的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子的电离作用最弱，属于原子核内释放

26、的光子【解析【解析】选选D.D.从穿透能力上看，从穿透能力上看，能穿透铝板进入铅板，能穿透铝板进入铅板，必必然是然是射线，射线，射线是原子核内发出的高频光子，属于电磁波，射线是原子核内发出的高频光子，属于电磁波，电离作用弱，故电离作用弱，故D D正确，正确，C C错误；错误；能穿透纸板进入铝板，能穿透纸板进入铝板，必必然是然是射线，是原子核内发射出的电子流，射线，是原子核内发射出的电子流，A A错误；纸板能够挡错误；纸板能够挡住住，则，则是是射线，它的电离作用最强，但它是氦原子核，射线，它的电离作用最强，但它是氦原子核，不是电磁波，不是电磁波，B B错误错误. .3.(3.(多选多选)(201

27、1)(2011常州模拟常州模拟) )据据20112011年年3 3月月1414日法新社报道，日本核日法新社报道，日本核泄漏事故正在加剧！福岛第一核电站泄漏事故正在加剧！福岛第一核电站3 3号机组不排除像号机组不排除像1 1号机组一号机组一样发生爆炸样发生爆炸. .而而2 2号反应堆可能正发生泄漏，两个反应堆可能已经号反应堆可能正发生泄漏，两个反应堆可能已经出现出现“熔毁熔毁”现象现象. .福岛第一核电站福岛第一核电站3 3号机组所用核燃料为铀号机组所用核燃料为铀2382389292U U和钚和钚2392399494PuPu，下列关于该核泄漏事件的分析正确的是，下列关于该核泄漏事件的分析正确的是

28、( )( )A.A.铀铀238238俘获中子后形成铀俘获中子后形成铀239239，再经一次，再经一次衰变，可成为原子反衰变，可成为原子反应堆中的燃料钚应堆中的燃料钚239239，由于二者都是反应堆的核燃料，所以这样的，由于二者都是反应堆的核燃料，所以这样的反应堆称之为增值反应堆反应堆称之为增值反应堆B.B.钚的半衰期为钚的半衰期为24 10024 100年，则大约年，则大约7.27.2万年以后泄漏的物质中钚原万年以后泄漏的物质中钚原子的总数将降低为原来的子的总数将降低为原来的 18C.C.2392399494PuPu衰变，放出的衰变，放出的射线比射线比射线的贯穿本领弱，所需射线的贯穿本领弱，所

29、需的屏蔽材料较薄的屏蔽材料较薄D.D.原子反应堆中原子反应堆中PuPu裂变的方程可以写为裂变的方程可以写为2392399494Pu+Pu+1 10 0n n 87873838Sr+Sr+1371375656Ba+15Ba+151 10 0n n【解析【解析】选选B B、C.C.由由2382389292U U和和2392399494PuPu质子数差距可知铀质子数差距可知铀238238俘获中俘获中子后形成铀子后形成铀239239，需要经两次，需要经两次衰变，可成为原子反应堆中的燃衰变，可成为原子反应堆中的燃料钚料钚239,A239,A错；错；7.27.2万年以后泄漏的物质中钚原子的总数为原来万年以

30、后泄漏的物质中钚原子的总数为原来的的 B B对；对；射线比射线比射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄，料较薄，C C对；原子反应堆中对；原子反应堆中PuPu的反应方程为：的反应方程为：2392399494Pu+Pu+1 10 0nn87873838Sr+Sr+1371375656Ba+16Ba+161 10 0n n，D D错，故选错，故选B B、C.C.311( )28，4.4.原子核原子核A AZ ZX X与氘核与氘核2 21 1H H反应生成一个反应生成一个粒子和一个质子粒子和一个质子. .由此可由此可知知( )( )A.A=2,Z=1 B.A=2,Z=2A

31、.A=2,Z=1 B.A=2,Z=2C.A=3,Z=3 D.A=3,Z=2C.A=3,Z=3 D.A=3,Z=2【解析【解析】选选D.D.写出核反应方程：写出核反应方程：A AZ ZX+X+2 21 1HH4 42 2He+He+1 11 1H H，由质量数守，由质量数守恒和电荷数守恒，列方程：恒和电荷数守恒，列方程：A+2=4+1,Z+1=2+1,A+2=4+1,Z+1=2+1,解得解得:A=3,Z=2,:A=3,Z=2,故选项故选项D D正确正确. .5.(1)(5.(1)(多选多选) )关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有有( )( )A.A

32、.2382389292UU2342349090Th+Th+4 42 2He He 是是衰变衰变B.B.14147 7N+N+4 42 2HeHe17178 8O+O+1 11 1H H 是是衰变衰变C.C.2 21 1H+H+3 31 1HH4 42 2He+He+1 10 0n n 是轻核聚变是轻核聚变D.D.82823434SeSe82823636Kr+2Kr+20 0-1-1e e 是重核裂变是重核裂变(2)(2)现有四个核反应：现有四个核反应：A.A.2 21 1H+H+3 31 1HH4 42 2He+He+1 10 0n nB.B.2352359292U+U+1 10 0nX+nX

33、+89893636Kr+3Kr+31 10 0n nC.C.24241111NaNa24241212Mg+Mg+0 0-1-1e eD.D.4 42 2He+He+9 94 4BeBe12126 6C+C+1 10 0n n_是发现中子的核反应方程，是发现中子的核反应方程，_是研究原子弹的是研究原子弹的基本核反应方程，基本核反应方程，_是研究氢弹的基本核反应方程是研究氢弹的基本核反应方程. .求求B B中中X X的质量数和中子数的质量数和中子数. .【解题指南【解题指南】弄清衰变、人工转变、裂变、聚变的区别并熟记弄清衰变、人工转变、裂变、聚变的区别并熟记典型的核反应方程，在此基础上求解此题典型

34、的核反应方程，在此基础上求解此题. .【解析【解析】(1)(1)选选A A、C.C.衰变是原子核自发地放出衰变是原子核自发地放出或或粒子的核粒子的核反应，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，箭头的右边出现右边出现或或粒子；聚变反应的特点是箭头的左边是两个轻粒子；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. .综上综上所述，所述，A A、C

35、 C正确正确. .(2)(2)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子核. .箭头的右边也是常见元素的原子核箭头的右边也是常见元素的原子核.D.D是查德威克发现中子是查德威克发现中子的核反应方程，的核反应方程，B B是裂变反应，是研究原子弹的核反应方程是裂变反应，是研究原子弹的核反应方程.A.A是是聚变反应，是研究氢弹的核反应方程聚变反应，是研究氢弹的核反应方程. .由电荷数守恒和质量数守恒可以判定，由电荷数守恒和质量数守恒可以判定，X X质量数为质量数为144144，电荷，电荷数为数为5656，所以中子数为，所以中子数为144

36、-56144-5688.88.答案：答案：(1)A(1)A、C (2)C (2)D B A D B A 见解析见解析6.(1)(6.(1)(多选多选) )2322329090Th(Th(钍钍) )经过一系列经过一系列衰变和衰变和衰变衰变, ,变成变成2082088282Pb(Pb(铅铅).).以下说法正确的是以下说法正确的是( )( )A.A.铅核比钍核少铅核比钍核少8 8个质子个质子B.B.铅核比钍核少铅核比钍核少1616个中子个中子C.C.共经过共经过4 4次次衰变和衰变和6 6次次衰变衰变D.D.共经过共经过6 6次次衰变和衰变和4 4次次衰变衰变(2)(2)约里奥约里奥居里夫妇发现放射

37、性元素居里夫妇发现放射性元素30301515P P衰变成衰变成30301414SiSi的同时的同时放出另一种粒子放出另一种粒子, ,这种粒子是这种粒子是_._.【解析【解析】(1)(1)选选A A、B B、D.D.设设衰变次数为衰变次数为x,x,衰变次数为衰变次数为y,y,由质由质量数守恒和电荷数守恒得量数守恒和电荷数守恒得232=208+4x232=208+4x，90=82+2x-y,90=82+2x-y,解得解得x=6,y=4,Cx=6,y=4,C错错D D对对. .铅核、钍核的质子数分别为铅核、钍核的质子数分别为8282、90,90,故故A A对对. .铅核、钍核的中子数分别为铅核、钍核

38、的中子数分别为126126、142,142,故故B B对对. .(2)(2)写出衰变方程为写出衰变方程为30301515P P 30301414Si+Si+0 01 1e,e,故这种粒子为故这种粒子为0 01 1e(e(正电正电子子).).答案：答案：(1)A(1)A、B B、D (2)D (2)正电子正电子【总结提升【总结提升】衰变次数的两种确定方法衰变次数的两种确定方法方法一：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性方法一：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性元素元素A AZ ZX X经过经过n n次次衰变和衰变和m m次次衰变后，变成稳定的新元素衰变后，变成稳定的新元素A

39、AZZY Y，则表示该核反应的方程为：则表示该核反应的方程为：A AZ ZXXAAZZY+nY+n4 42 2He+mHe+m0 0-1-1e e根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程A=A+4n Z=Z+2n-mA=A+4n Z=Z+2n-m由以上两式联立解得由以上两式联立解得由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组. .方法二：因为方法二：因为衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确定定衰变的次数，然后再根据衰变规律确定衰变的次数，然后再根据衰变规律确定衰变的次

40、数衰变的次数. .AAAAn,mZZ42 7.(20127.(2012南通模拟南通模拟) )一个钚的同位素一个钚的同位素2392399494PuPu的原子核静止在匀的原子核静止在匀强磁场中强磁场中. .某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个粒子，粒子，变成铀的同位素，同时辐射出能量为变成铀的同位素，同时辐射出能量为E=0.09 MeVE=0.09 MeV的光子的光子. .已知钚已知钚原子核的质量原子核的质量M M0 0=238.999 655 u=238.999 655 u，粒子的质量粒子的质量m=4.001 509 um=4.001 509 u，反冲核的

41、质量反冲核的质量M=234.993 470 u.M=234.993 470 u.取取1 uc1 uc2 2=931 MeV=931 MeV. .(1)(1)写出衰变的核反应方程写出衰变的核反应方程. .(2)(2)粒子和反冲核的动能各是多少？粒子和反冲核的动能各是多少？(3)(3)画出画出粒子和反冲核在垂直于纸面向里的匀强磁场中运动轨粒子和反冲核在垂直于纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的示意图迹的示意图. . 【解析【解析】(1)(1)由题意根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为由题意根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为2392399494PuPu2352359292U+U+4 42 2He+E

42、.He+E.(2)(2)设衰变后设衰变后粒子的速度为粒子的速度为v v，反冲核的速度为，反冲核的速度为v,v,根据动量根据动量守恒和能量守恒，有守恒和能量守恒，有mvmv=Mv,(M=Mv,(M0 0-M-m)-M-m)c c2 2-E=E-E=Ekk+E+EkUkU4.26 MeV4.26 MeV由由 可整理得可整理得2kpE2m，kkUEMEmkkUM235E4.26 MeV4.26 MeV4.19 MeVMm2354m4E4.26 MeV4.26 MeV0.07 MeV.Mm2354所以(3)(3)如图所示如图所示. .答案：答案：(1)(1)2392399494PuPu2352359292U+U+4 42 2