高二物理粤教选修课件第四章原子核章末整合张

高二物理粤教选修课件第四章原子核章末整合张第1页，共22页，2023年，2月20日，星期二原子核天然放射现象：3种射线(α射线、β射线、γ射线)的本质和性质原子核的组成原子核的衰变核反应核能第2页，共22页，2023年，2月20日，星期二原子核的衰变意义：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核衰变法则规律：衰变过程遵守质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒;释放的能量以放出粒子和反冲核的动量及γ光子能量（伴随γ衰变时）的形式表现出来半衰期：大量原子核有半数发生衰变需要的时间.它由核本身性质决定，一般与物理、化学性质无关核反应第3页，共22页，2023年，2月20日，星期二核能原子核结合核力：短程力，只与邻近核子发生作用平均结合能：平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定核反应第4页，共22页，2023年，2月20日，星期二一、对核反应方程及类型的理解1．四类核反应方程的比较名称核反应方程时间其它衰变α衰变

1896年贝可勒尔β衰变

裂变

1938年原子弹原理聚变

氢弹原理第5页，共22页，2023年，2月20日，星期二人工转变正电子1934年约里奥—居里夫妇发现质子1919年卢瑟福发现中子1932年查德威克第6页，共22页，2023年，2月20日，星期二2.解题时注意事项 (1)熟记一些粒子的符号

(2)注意在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒．第7页，共22页，2023年，2月20日，星期二【例1】在下列四个核反应中，X表示中子的是 (

)

属于原子核的人工转变的是 (

)

答案

BCD

AB第8页，共22页，2023年，2月20日，星期二第9页，共22页，2023年，2月20日，星期二针对训练1完成下列核反应方程．

其中属于衰变的是_______，属于人工转变的是_______，属于裂变的是________，属于聚变的是________．

解析根据电荷数守恒和质量数守恒可完成核反应方程，然后由核反应的类型即可判断出反应的类型．第10页，共22页，2023年，2月20日，星期二二、半衰期及衰变次数的计算1．半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间．2．确定衰变次数的方法

根据质量数、电荷数守恒得 A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m

二式联立求解得α衰变次数n和β衰变次数m. (2)根据α衰变和β衰变(β衰变质量数不变)直接求解．第11页，共22页，2023年，2月20日，星期二第12页，共22页，2023年，2月20日，星期二针对训练2

(单选)

图1第13页，共22页，2023年，2月20日，星期二

答案

B第14页，共22页，2023年，2月20日，星期二三、核能的计算方法1．利用质能方程来计算核能 (1)根据核反应方程，计算核反应前与核反应后的质量亏损Δm. (2)根据爱因斯坦质能方程E＝mc2或ΔE＝Δmc2计算核能．方程ΔE＝Δmc2中若Δm的单位用“kg”、c的单位用“m/s”，则ΔE的单位为“J”；若Δm的单位用“u”，可直接用质量与能量的关系式1u相当于931.5MeV推算ΔE，此时ΔE的单位为“兆电子伏(MeV)”，即1u＝1.66×10－27kg，相当于931.5MeV，即原子质量单位1u对应的能量为931.5MeV，这个结论可在计算中直接应用．第15页，共22页，2023年，2月20日，星期二2．利用平均结合能来计算核能

原子核的结合能＝核子的平均结合能×核子数．核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该次核反应所释放(或吸收)的核能．第16页，共22页，2023年，2月20日，星期二

答案

5.705MeV(或9.15×10－13J)第17页，共22页，2023年，2月20日，星期二针对训练3已知氘核的平均结合能为1.1MeV，氦核的平均结合能为7.1MeV，则两个氘核结合成一个氦核时 (

) A．释放出4.9MeV的能量 B．释放出6.0MeV的能量 C．释放出24.0MeV的能量 D．吸收4.9MeV的能量

答案

C第18页，共22页，2023年，2月20日，星期二四、原子核物理与动量、能量相结合的综合问题1．核反应过程中满足四个守恒：质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒、能量守恒．第19页，共22页，2023年，2月20日，星期二α衰变

两圆外切，α粒子半径大β衰变

两圆内切，β粒子半径大匀强磁场中轨迹匀强磁场中轨迹第20页，共22页，2023年，2月20日，星期二 (1)方程中的“X”核符号为________； (2)钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，则该衰变过程放出的能量是