第十九章原子核

1、原子核考纲展示内容要求说明原子核的组成I原子核的衰变半衰期I用半衰期公式进行定量计算不作要求放射性的应用与防护放射性冋位素I核力与结合能质量亏损I核反应方程I重核裂变核聚变I活动一、天然放射现象1 放射性元素 发出射线的现象，叫做天然放射现象,1896年由法国物理学家 发现铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线,这种射线可以穿透黑纸使照相底版感光。、2 .三种射线的本质： a射线是, B射线是, 丫射线是 种类a射线B射线丫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2ee0符号：He0Y速度0.1c0.99cc在电磁场中偏转偏转不偏转能使胶片感光感光感光贯穿本领最弱较强最强贯穿实例用纸

2、能挡住穿透几毫米的铝板穿透几厘米的铅板对空气的电离作用很强较弱很弱在空气中的径迹粗、短、直细、长、曲折最长2 放射性说明原子核内部是有结构的(1) 1919年，卢瑟福用a粒子轰击氮原子核，发现了 ，并猜想原子核内还存在, 1932年，他的学生查德威克通过实验证实了 的存在.(2) 原子核是由 和组成的常用符号表示，X为元素符号，A表示核的, Z表示核的.活动二、原子核的衰变1. 原子核放出a粒子或B粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变.2. 分类a衰变：ZX t+ ；HeB衰变：zX t zAY + je3. 半衰期：放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间.半衰期由 的因素决定，跟原

3、子所处的 无关.活动三、放射性的应用于防护1同位素具有相同 而不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，互称.有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素.天然放射性同位素不过四十多种，而人工制造的放射性同位素已达1000多种.人造放射性同位素的优点：(1) 放射强度容易控制；(2)可以制成各种所需的形状；(3)半衰期很短，废料容易处理.2放射性同位素的应用(1) 工业部门使用射线测厚度一一利用丫射线的穿透特性；(2) 烟雾报警器的使用一一利用射线的电离作用，增加烟雾导电离子浓度；(3) 农业应用一一丫射线使种子的遗传基因发生变异，杀死腐败细菌、抑制发芽等；(4) 做示踪原子一一利用放射性同位素与非

4、放射性同位素有相同的化学性质. 活动四、核力与核能1核力：组成原子核的核子之间有很强的相互作用力，使核子能克服库仑力而紧密地结合在一起，这种力称为核力.其特点为：(1) 核力是的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力大得多.(2) 核力是，作用范围在 1.5为015 m之内.(3) 每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的 .2. 原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的 .结合能与核子数之比，称做比结合能，也叫平均结合能。越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。3. 质量亏损：原子核的质量 组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损.4.

5、爱因斯坦质能方程为 ，若核反应中的质量亏损为Am释放的核能 AE= Amc2活动五、核裂变和核聚变1. 核反应规律：在核反应中， 守恒，守恒.2. 重核裂变(1) 定义：使重核分裂成几个 的原子核的核反应.(2) 铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，一种典型的核反应方程为：235114489 .92 U 0 n56Ba ' 36 Kr (3) 链式反应：由重核裂变产生中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫做核裂变 的链式反应.(4) 链式反应的条件：要有足够浓度的29；u ；铀块体积需临界体积，或铀块质量临界质量.3. 轻核聚变(1) 定义：两个轻核结合成 的核，这样的核反应叫

6、聚变.(2) 聚变发生的条件：使物体达到几百万度的高温.【高考真题】1. (2008年江苏高考)约里奥居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素35p衰变成34Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是2. ( 2009年江苏高考)在一：衰变中常伴有一种称为“中微子”的例子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中；H的核反应，间接地证实了中微子的存在。(1 )中微子与水中的；H发生核反应，产生中子(0n)和正电子(),即中微子+；H t 0n + ；e可以判定，中微子的质量

7、数和电荷数分别是 。(填写选项前的字母)(A) 0 和 0( B) 0 和 1(C) 1 和 0( D) 1 和 1(2) 上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(Y ),即為+ J0eT 2 V已知正电子和电子的质量都为 9.1 X0-31kg,反应中产生的每个光子的能量约为 J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是 。(3 )试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。3. （ 2011年江苏高考）有些核反应过程是吸收能量的。例如在 X+1：Nt 1：0 + ；H中,2核反应吸收的能量 Q=（m° mH）-

8、（mx mN）c，在该核反应中，X表示什么粒子？14x粒子以动能Ek轰击静止的7N，若Ek=Q，则该核反应能否发生？请简要说明理由。4. （ 2012年江苏高考）一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为_该反应放出的能量为 Q,则氘核的比结合能为 .【题型演练】5. 下列说法中正确的是A 经常开窗通风也是减少日常环境中氡的放射性危害的重要措施B 把放射性元素掺杂到其它稳定元素中，放射性元素的半衰期会变短C. 230Th （钍）经过多次:-和衰变,变成288 Pb （铅）后，铅核比钍核少了 16个中子D 放射性射线能杀死生物体细胞或诱发基因突变，故任何剂量的射线对人体都会产生

9、伤害6. 现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢核聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为：He+：He+：HA,到那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应共同产生的已知：He的质量为mjjc的质量为m2,则下列判断正确的是A . 3mi>m2B. 3mi<m2C. 3mi=m2D. mi=3m27. 目前，在居室装修中经常用到花岗岩 大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如,有些含有铀钍的花岗岩会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变放射出a、丫射线,这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，

10、下列说法中正确的是A 氡的半衰期为3.8天，若取40个氡原子核，经7.6天后就只剩下10个氡原子核了B. B衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子所释放出的C. 丫射线一般伴随着 a或B射线产生，在这三种射线中，丫射线的穿透能力最强，电离能力 也最强D 发生a衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 48. 下列说法中正确的是A 中子和质子结合成氘核时放出能量B 升高放射性物质的温度，可缩短其半衰期C.某原子核经过一次a衰变和两次B衰变后，核内中子数减少 4个D . 丫射线的电离作用很强，可用来消除有害静电9. 元素 X 的原子核可用符号 abX 表示 ，其中 a.b 为正整数 ，下

11、列说法中正确的是Aa 等于原子核中的质子数 ，b 等于原子核的质量数Ba 等于原子核中的中子数 ，b 等于原子核中的质子数Ca 等于原子核的电荷数 ，b 等于原子核中的质子数Da 等于原子核中的质子数 ，b 等于原子核中的核子数10. 美国和俄罗斯科学家利用回旋加速器通过：0Ca（钙48）轰击249 Cf（锎249）发生核反应，成功合成了第 118 号元素 ，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明,该元素的原子核先放出3个相同的粒子 X,再连续经过3次衰变后，变成质量数为282 的第 112号元素的原子核 ，则上述过程中的粒子 X 是A 中子B 质子C 电子D 粒子452

12、4911.2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器 通过20Ca （钙48）轰击98 Cf （锎249） 发生核反应 ，成功合成了第 118 号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数 最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出 3个相同的粒子x,再连续经过3次a衰 变后 ，变成质量为 282 的第 112 号元素的原子核，则上述过程中的粒子 x 是A .中子B.质子C .电子D . a粒子12. 现已建成的核电站发电的能量来自于 （）A .天然放射性元素衰变放出的能量B .人工放射性同位素放出的能量C .重核裂变放出的能量D.化学反应放出的能量13. 下列关于核电站的说法中正确的是

13、 （）A .在核反应堆中常用石墨、重水、和普通水（轻水）做慢化剂B .核反应过程中质量和质量数都发生了亏损C .在核反应堆中利用镉棒棒吸收中子从而控制链式反应的速度D .核电站的能量转换过程是：通过核反应堆将核能转化为热能，再通过汽轮机将热能 转化为机械能，最后通过发电机将机械能转化为电能14. 静止的：Li核俘获一个速度 W=7.7 X04m/s的中子而发生核反应，生成两个新核.其中442 He的速度大小为V2=2.0氷0 m/s,其方向与反应前中子速度方向相同（ 1 ）写出上述核反应方程；（ 2）求另一新核的速度.15. 已知氮核质量 mN=14.00753u,氧核质量为 m0 17.00454U ,氦核质量mHe=4.00387u,质子 质量mH=1.00815u.试判断核反应：1：N+；日4/80+泊 是吸能反应，还是放能反应，吸收或者放出多少能量？14.太阳的能量来自下面的反应：四个质子(氢核)聚变成一个毩粒子，同时发射两个正电子若太阳辐射能量的总功率为 P,质子i H、氦核2 He、正电子i e的质量分别为 mp、ma、 me, 真空中的光速为 C,求：(1) 写出核反应方程式；(2) 核反应所释放的能量 E.16. 钚的放射性同位素23