第三讲天然放射现象核能

第三讲天然放射现象核能一、原子核得组成1、原子核由

与中子构成,质子与中子统称为核子、2、原子核得核电荷数等于

,原子核得质量数等于

加中子数、3、同位素:有些具有相同质子数而中子数不同得原子,在元素周期表中处于同一位置,互称同位素、质子质子数质子数二、天然放射现象1、定义:元素自发地辐射出

得现象,由法国物理学家

在1896年发现、2、意义:说明原子核还有复杂得结构、射线贝克勒尔最强较弱最弱0、99c光速3、三种射线[特别提醒]射线得区分方法就是:(1)让射线穿过电场或磁场,根据射线得偏转方向确定、(2)由穿透本领确定、三、原子核得衰变1、衰变:原子核放出某种粒子而转变成新核得变化、可分

为

、

,并伴随着

放出、α衰变β衰变γ射线半数3、原子核得衰变规律质量数[特别提醒](1)半衰期由原子内部本身得因素决定,与原子所处得物理状态、化学状态无关、(2)原子核放出γ射线,不改变原子核得电荷数与质量数、它就是放射性原子核在发生α衰变或β衰变得过程中,产生得新核由于具有过多得能量(核处于激发态)而辐射出得光子、四、核反应及核能得释放1、核反应:在核物理学中,原子核在其她粒子得轰击下产生

得过程、在核反应中,质量数

,电荷数

、2、原子核得人工转变:用

轰击靶核,产生另一种

得方法、新原子核守恒守恒高能粒子原子核3、核能(1)质量亏损:组成原子核得核子质量与原子核得质量之差、(2)质能方程:E＝

若原子核质量亏损Δm,对应释放得能量为:ΔE＝

、4、获得核能得途径(1)重核裂变:重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量得核得反应过程、重核裂变得同时放出几个中子,并释放出大量核能、为了使铀235裂变时发生链式反应,铀块得体积应大于它得临界体积、mc2Δmc2(2)轻核聚变:某些轻核结合成质量较大得核得反应过程,同时释放出大量得核能,要想使氘核与氚核合成氦核,必须达到几百万度以上得高温,因此聚变反应又叫热核反应、12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流1、下列说法正确得就是(

)A、质子与中子得质量不等,但质量数相等B、质子与中子构成原子核,原子核得质量数等于质子与中子得质量总与C、同一种元素得原子核有相同得质量数,但中子数可以不同D、中子不带电,所以原子核得总电量等于质子与电子得总电量之与解析:质子与中子得质量不同,但质量数相同,A正确、质子与中子构成原子核,原子核得质量数等于质子与中子得质量数总与,B错误、同一种元素得原子核有相同得质子数,但中子数可以不同,C错误、中子不带电,所以原子核得总电量等于质子总电量之与,D错误、答案:A2、如图15－3－1所示,放射源放在铅块上得细孔中,铅块上方有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外、已知放射源放出得射线有α、β、γ三种,下列判断正确得就是

(

)A、甲就是α射线,乙就是γ射线,丙就是β射线B、甲就是β射线,乙就是γ射线,丙就是α射线C、甲就是γ射线,乙就是α射线,丙就是β射线D、甲就是α射线,乙就是β射线,丙就是γ射线图15－3－1解析:粒子垂直进入磁场中,若带电则必受洛伦兹力得作用而做圆周运动,轨迹为圆弧,而乙为直线,可判定其为不带电粒子,即乙就是γ射线;再根据左手定则,即可判定甲为β射线、丙为α射线,故B项正确、答案:B3、(2010·葫芦岛模拟)下列说法正确得就是(

)A、用加温或加压得方法不能改变原子核衰变得半衰期B、某原子核经过一次α衰变后,核内质子数减少4个C、β射线就是原子得核外电子电离后形成得电子流D、α射线得贯穿作用很强,可用来进行工业探伤解析:原子核得半衰期由核本身得性质决定,与外界物理或化学状态均无关,故A项正确;原子核经过一次α衰变后,质子数少2个,中子数少2个,质量数少4,B项错;β射线就是原子核内中子转变为质子放出得电子流,不就是来自核外得自由电子,C项错;三种射线中,穿透力最强得就是γ射线,可用于工业探伤,α射线穿透力最弱,D项错、答案:A4、关于爱因斯坦质能方程得下列说法中正确得就是(

)A、E＝mc2中得E就是物体以光速c运动得动能B、E＝mc2就是物体各种形式能得总与C、由ΔE＝Δmc2知,在核反应中,亏损得质量Δm转化成能量ΔE放出D、由ΔE＝Δmc2知,在核反应中亏损得静质量转化为动质量,被放出得能量带走解析:原子核得半衰期由核本身得性质决定,与外界物理或化学状态均无关,故A项正确;原子核经过一次α衰变后,质子数少2个,中子数少2个,质量数少4,B项错;β射线就是原子核内中子转变为质子放出得电子流,不就是来自核外得自由电子,C项错;三种射线中,穿透力最强得就是γ射线,可用于工业探伤,α射线穿透力最弱,D项错、答案:BD5、铀核裂变时,对于产生链式反应得重要因素,下列说法中正确得就是(

)A、反应堆中铀得质量就是重要因素与体积无关B、为了使裂变得链式反应容易发生,最好直接利用裂变时产生得中子C、若铀235得体积超过它得临界体积,裂变得链式反应才能够发生D、中子从铀块中通过时,一定发生链式反应解析:使铀核裂变产生链式反应,铀块得体积必须大于临界体积,但铀核得质量无论怎样,只要组成铀块得体积小于临界体积,则不会产生链式反应,裂变反应中产生得中子为快中子,这些快中子不能直接引发新得裂变、链式反应就是有条件得,即铀块得体积必须大于其临界体积,如果体积小,中子从铀块中穿过时,碰不到原子核,则链式反应就不会发生、ABD错,选C、答案:C解析:反应前得质量M1＝m1＋m2,反应后得质量M2＝m3＋m4,质量亏损ΔM＝M1－M2＝(m1＋m2)－(m3＋m4)由质能方程得ΔE＝ΔMc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2,故C正确、答案:C[答案]

ABD答案:C答案:C[思路点拨]由衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变得特点及规律进行判断、[解析]

A项就是α衰变,正确,B项就是卢瑟福发现质子得核反应方程,就是人工转变,错误,C项就是轻核聚变,正确,D项就是β衰变,错误、[答案]

AC[归纳领悟]1、核反应得四种类型[题组突破]1、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,则下面说法正确得就是(

)A、X核比Z核多一个质子B、X核比Z核少一个中子C、X核与Z核得总电荷就是Y核电荷得3倍D、X核得质量数比Z核质量数大3答案:D解析:由电荷数守恒与质量数守恒规律可知,X就是正电子,Y就是中子,Z就是质子,故D正确、答案:D[典例启迪][例3]设太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核放出2个正电子得热核反应,这个核反应释放得大量能量就就是太阳得能源、已知mp＝1、007276u,mHe＝4、002603u,me＝0、000548u、(1)写出这个核反应方程;(2)这一核反应释放出得能量有多少焦？(3)若太阳向空间辐射得总功率为3、8×1026W,则太阳得质量每秒将减少多少千克？[思路点拨]书写核反应方程,求出质量亏损,用爱因斯坦质能方程求释放得核能,然后由能量守恒求解太阳每秒减少得质量、[归纳领悟]核能得计算方法:(1)若Δm得单位为kg,“c”代入3×108m/s,得到得ΔE得单位为“J”、(2)若Δm以“u”为单位,则由1uc2＝931、5MeV得ΔE＝Δm×931、5MeV、(3)核反应与力学中得弹性碰撞模型相似,遵守动量守恒与能量守恒定律,因此我们可以结合动量守恒与能量守恒定律来计算核能、A、0、82MeV

B、0、31MeVC、1、33MeVD、0、51MeV解析:根据1原子质量单位(u)相当于931兆电子伏能量,则ΔE＝(36、95691＋0、00055－36、95658)×931MeV≈0、82MeV,A正确答案:A6、在真空中,原来静止得原子核X在进行α衰变时,放出α粒子得动能为E0、假设衰变后产生得新核用Y表示,衰变时产生得能量全部以动能形式释放出来,真空中得光速为c,原子核得质量之比等于质量数之比,原子核得重力不计、(1)写出衰变得核反应方程;(2)求衰变过程中总得质量亏损、核反应与电磁场得综合问题核反应不仅遵从质量数与电荷数守恒,而且还遵从动量守恒与能量守恒;若核反应就是在电场、磁场或复合场中发生得,则核反应前后得粒子在静电力或磁场力作用下运动,从而与力学知识联系,构成综合性强得