2015年原子核专题讲练

1、原子核专题讲练专题一：天然放射性现象天然放射现象：物质放射出a射线、3射线、丫射线的性质，叫做放射性，具有放射性的元素叫放射性元素三种射线的本质及特性:a射线：氦核流速度约为光速的 1/10.贯穿本领最小，但有很强 的电离作用，很容易使空气电离，使照相底片感光的作用也很强； B射线：高速运动的电子流.速度接近光速，贯穿本领很强.很容易 穿透黑纸，甚至能穿透几毫米厚的铝板，但它的电离作用比较弱.丫射线：为波长极短的电磁波.性质非常象x射线， 只是它的贯穿 本领比X射线大的多，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但它的电离 作用却很小.衰变规律：a衰变：MX 心tY；He3衰变:Mx > 衰变内因：a

2、射线、3射线、丫射线是由原子核中放射出来的.在放射性元素的原子核中， 由于两个中子和两个质子结合的比较紧密，往往会作为一个整体从较大的原子核中被放射出来而形成a衰变.原子核内虽然没有电子，但核内的的质子和中子是可以相互转化的.当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子，这个电子从核内释放出来，就形成了3衰变.a衰变或3衰变后产生的新核往往处于高能级，不稳定，要向低能级跃迁放出丫光子.丫射线是伴随着a射线和3射线产生的.放射性物质发生衰变时， 有的发生a衰，有的 发生3衰变，同时伴随丫射线这时三种射线都有. 放射性元素的原子核衰变掉一半所用时间，叫放射性元素的半衰期.半衰期是对大量放射性原子核的

3、统计规律，对单个或少量原子核无意义， 元素的半衰期由原子核内部的因素决定， 只与元素的种类有关，跟元素所处的物理或化学状态无关 放射性同位素的应用：利用n余=门原（丄）T放射线的贯穿m余=口原（丄）T本领或电离作用；作为示踪原子.示 八2示 八2【巩固练习题】1、下列说法正确的是（）A.vjh衰变为 壬1出要经过1次a衰变和1次衰变B.衰变为要经过1次哀变和1次衰变衰变为要经过6次.衰变和4次衰变Jin要经过4次a衰变和4次衰变2、本题中用大写字母代表原子核.E经衰变成为F，再经：衰变成为G,再经衰变成为H .上述系列衰变可记为下式:已知P是F的同位素，则a P a 另一系列衰变如下：E &#

4、39;>FG_；HP P ap_；Qr R_；SA . Q是G的同位素，R是H的同位素 B . R是E的同位素，S是F的同位素C. R是G的同位素，S是H的同位素 D . Q是E的同位素，R是F的同位素 3、（ 2008年 天津理综）一个氡核286 Rn衰变成钋核284 Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天.1 g氡经过7. 6天衰变掉氡的质量，以及286 Rn衰变成284Po的过程放出的粒子是A. 0. 25g,a粒子B. 0. 75g , a 粒子D. 0. 75g, B粒子.若考古工作者探测到某古木中14c的含量为B粒子种半衰期为5730年的放射性同位素C. 0. 25g,14

5、C是1原来的丄，则该古树死亡时间距今大约4A.22920 年C.5730 年4、B.11460D.2865 年5、（ 2010全国卷I）原子核238经放射性衰变变为原子 934Th，继而经放射性衰变变为原子核934 Pa，再经放射性衰变变为原子核224 .放射性衰变、和依次为A . a衰变、B衷变和B衰变C . B衰变、B衰变和a衰变B . B衰变、a衷变和B衰变 D . a衰变、B衰变和a衰变14146、（ 2010福建卷）（1）C测年法是利用C衰变规律对古生物进行年代测定的方法.若以横坐标t表示时间，纵坐标 m表示任意时刻14C的质量，为t= 0时的质量.下面四幅图中能正确反映14C衰变规

6、律的是C.（填选项前的字母）7、（ 2008 全国I理综）三个原子核X、Y、Z, X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成 Z核并放出一个氦核（42He），则下面说法正确的是A. X核比Z核多一个质子B. X核比Z核少一个中子C. X核的质量数比Z核质量数大3D. X核与Z核的总电荷是 Y核电荷的2倍& 2008 宁夏理综1）天然放射性元素9：9 Pu经过次、丄衰变和次衰变，最后变成铅的同位素.（填入铅的三种同位素20620720882 Pb、82 Pb、82 Pb 中的一种） 专题二：核反应与核能的计算,称为核反应.172N ：He；H在核物理学中，原子核在其他粒子的

7、轰击下产生新原子核的过程 原子核的人工转变 （1）卢瑟福发现质子的核反应（1919年）（2）查德威克发现中子的核反应（1932年） 高中阶段的核反应分成四类：衰变反应、人工转变、重核裂变和轻核聚变（或者参加核反应的原子核总质 质量亏损：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差 量与生成新原子核的总质量之差）叫质量亏损质能方程：爱因斯坦质能方程E = me22质量亏损放出能量 AE = Amc原子质量单位 u 1u = 1 .6606 x 10-27kg相当于931.5Mev的能量【巩固练习题】1、F列核反应或核衰变方程中，符号X ”表示中子的是9Be+：Hj2C +XC.Hg+OPtH +X2

8、39239K92 U >93NP X2、F面列出的是一些核反应方程3030 9215 Pr 14 Si + X4 Be + 1 H r10547He+ 2 Her 3 Li + Z其中A . X是质子，Y是中子，Z是正电子X是正电子，Y是质子，Z是中子C. X是中子，Y是正电子，Z是质子X是正电子，Y是中子，Z是质子3、为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将 斯坦提出的质能方程 E2=me2，下列说法中不正确2005年定为“国际物理年”的是对于爱因A . E2=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B .根据 E2=A me2可以计算核反应中释放的核能表明此过程中出现了质量亏损C.

9、一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能,D. E=me2中的E是发生核反应中释放的核能4、下面是一核反应方程1H .H鳥He X用e表示光速，则A . X是质子，核反应放出的能量等于质子质量乘e2B X是中子，核反应放出的能量等于质子质量乘c2C. X是质子，核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与质子的质量和，再乘2CD . X是中子，核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与中子的质量和，再乘c25、 雷蒙德戴维斯因研究来自太阳的电子中徽子(ve)而获得了 2002年度诺贝尔物理学奖.他探测中徽子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C2CI4)溶液的巨桶.电子中

10、微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为ve Cl； ；Ar ； e已知；CI核的质量为36.95658U , fjAr核的质量为 36.95691u , je的质量为0.00055u , 1u质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为( )A . 0.82 MeVB . 0.31 MeVC. 1.33 MeVD. 0.51 MeV6、 ( 09 海南物理 19) (II)钚的放射性同位素239 Pu静止时衰变为铀核激发态925U ”和：粒0.097MeV的光子.已知:子，而铀核激发态935u "立即衰变为铀核9；5u，并放

11、出能量为23994Pu23592 U和粒子的质量分别为 mPu =239.0521u、mt = 235.0439u和14156平均质量大，B C核 分裂成B核和C核会 的过程叫做裂变.理学家哈恩和他的助 轰击铀核时，铀核发 是多种多样的，其中轻核的聚变：把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应叫做轻核的聚变,简称聚变.常见的聚变反应有22311 H+1 HR 1H+1 H+ 4 MeV23411H+1HR 2 He+0 n+ 17.6 MeVm =4.0026u 1u =931.5MeV/c(1 )写出衰变方程;(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，球:-粒子的动能.专题三：重核裂变与轻核聚

12、变裂变：重核分裂成质量较小的核释放出核能的反应，称为裂变.如上图示：A核的核子 的核子平均质量小，故 A核 放出能量.物理学中把这样1939年12月，德国物手斯特拉斯曼发现，用中子 生了裂变，铀核裂变的产物 一种典型的反应是产生轻核聚变的条件：要使轻核发生聚变，必须使它们核子之间的距离接近到10-15 m.聚变必须在高温下才能发生，所以轻核聚变又叫做热核反应【巩固练习题】1、三个核反应：24240235114112341 11 Na 12 Mg +e 92 U+ 0n宀 56Ba + 36 Kr + 3°n 1H + 1H宀 2 He+ 0n下列说法正确的是（）A 是裂变，是3衰变，

13、是聚变B 是聚变，是裂变，是3衰变C 是3衰变，是裂变，是聚变D 是3衰变，是聚变，是裂变2342342、 某核反应方程为1 H+1 HH 2 He+X.已知1 H的质量为2.0136U. 1 H的质量为3.018u, 2 He的质量为4.0026u,X的质量为1.0087U.则下列说法中正确的是（）A. X是质子，该反应释放能量B.X是中子，该反应释放能量C.X是质子，该反应吸收能量D. X是中子，该反应吸收能量3、 （ 09 广东物理）科学家发现在月球上含有丰富的；He （氦3） 它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料其参与的一种核聚变反应的方程式为；He + ；HeT 2；H + ：He

14、.关于：He聚变下列表述正确的是（）A .聚变反应不会释放能量B.聚变反应产生了新的原子核C.聚变反应没有质量亏损D.目前核电站都采用；He聚变反应发电4、（ 09 重庆）某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为112131H + 6 7 N + Q1的原子核质量见卜表：,1h +15ntC：2 +X+ (】2.方程式中Q1、Q2表示释放的能量，相关 （ ）原子核hi5 He质址/B 1.007 83, 016 04.002 612.000 0 13.005 715,000 】A X 是；He, Q2 Q1b. X 是：He, Q2 QC, X 是；He , Q2 ：Q

15、 D. X 是：He, Q2 ： Q15、（2008 全国n理综）中子和质子结合成氘核时，质量亏损为=m，相应的能量2E = mc =2.2MeV是氘核的结合能.下列说法正确的是（）A. 用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子B. 用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C. 用能量大于22 MeV勺光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D. 用能量大于2.2 MeV勺光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零专题四：人类对物质结构

16、的认识例1、（2005全国卷1）已知n +介子、n介子都是由一个夸克（夸克 u或夸克d）和一个反夸克（反夸克u或反夸克d ）组成的，它们的带电量如下表所示，表中e为兀电荷.n +n udud带电量+ee2 e+ 31 e32 e3e3F列说法正确的是（）A . n +由u和d组成B. n +由d和u组成C. n 由u和d组成D . n 由d和u组成例2、最近几年，原子核科学在超重元素岛的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研A x究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核 Z X经过6次衰变后253匚的产物是100 Fm ,由此，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是A. 124、 259C. 112、 265B. 124、 265D. 112、 277例3、质子和中于是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的两个强 作用电荷相反（类似于正负电荷） 的夸克在距离很近时几乎没有相互 作用（称为“渐近自由”）;在距离较远时，它们之间就会出现很强的 引力（导致所谓“夸克禁闭”）.作为一个简单的模型，设这样的两夸 克之间的相互作用力 F与它们之间的距离r的关系为：工 0,0 v r< r1F =I?F0,r1< r< r2式中F。为大于零的常量，负号表