第二讲原子核

第二讲原子核第1页，共11页，2023年，2月20日，星期三1．天然放射现象：贝克勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核的序幕(说明原子核还可以再分)2．三种射线：α射线、β射线、γ射线．一、天然放射现象种类α射线β射线γ射线成分高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)速度0.1c0.99cc贯穿能力最弱较强最强电离能力很强较弱很弱原子序数>=83的元素都能自发地放出射线；原子序数<83的元素，有的也具有放射性第2页，共11页，2023年，2月20日，星期三1．衰变：一种元素经过放射过程变成另一种元素的现象．可分为α衰变、β衰变，并伴随着γ射线放出二、原子核的衰变衰变类型α衰变β衰变衰变方程衰变实质2个质子和2个中子结合成α粒子中子转化为质子和电子衰变规律电荷数守恒、质量数守恒2.核衰变规律第3页，共11页，2023年，2月20日，星期三3．确定衰变次数的方法(1)设放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素，则表示该核反应的方程为：根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.解方程可得m、n.第4页，共11页，2023年，2月20日，星期三4．半衰期(1)根据半衰期的概念，可总结出公式式中N0、m0表示衰变前的原子数和质量，N、m表示衰变后剩下的尚未发生衰变的原子数和质量，t表示衰变时间，T表示半衰期．

(2)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的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．第5页，共11页，2023年，2月20日，星期三三、核力与核能1.核力(1)含义：组成原子核的核子之间有很强的相互作用，使核子能够克服库仑斥力而紧密地结合在一起，这种力称为核力．(2)特点①核力是强相互作用的一种表现；②核力是短程力，作用范围在1.5×10-15m之内．③每个核子只跟邻近的核子发生核力作用．第6页，共11页，2023年，2月20日，星期三2．结合能(1)结合能：核子结合成原子核时会放出一定的能量，这个能量叫做原子核的结合能．②原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量Δm，吸收的能量为ΔE=Δmc2(2)平均结合能：原子核的结合能与核子数之比称为该原子核的平均结合能．它反映了原子核结合的紧密程度，平均结合能越大，核越稳定．3．核能(1)质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即E=mc2.方程的含义是：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大.①核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其能量也要相应减少，即ΔE=Δmc2；第7页，共11页，2023年，2月20日，星期三1.放射性元素的衰变2.原子核的人工转变四.核反应方程第8页，共11页，2023年，2月20日，星期三

3.重核的裂变（核能发电、原子弹）链式反应→核电站、核潜艇

4.轻核的聚变（氢弹）热核反应链式反应→核电站、核潜艇

第9页，共11页，2023年，2月20日，星期三五.核能的计算1.计算方法：先算出亏损的质量(方法1)：利用ΔE＝ΔmC2(方法2)：Δm=nu利用ΔE＝nx931.5MeV第10页，共11页，2023年，2月20日，星期三核衰变与动量守恒在磁场中运动的综合应用①α、β衰变过程中系统动量守恒，若原核是静的，则生成的α、β粒子与新核动量大小相等方向相反②α或β粒子的半径大、新核的半径小，③两圆内切为β衰变，两圆外切为α衰变；④由两圆半径关系可推知新核及原核的核电荷数。××××××××

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