高中物理复习教案.原子和原子核(下)

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1、原子核（下）[P3.]一、核反应——所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。（注意：质量并不守恒。）1.核反应类型⑴衰变：α衰变：（核内）β衰变：（核内）+β衰变：（核内）γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。⑵人工转变：（发现质子的核反应）（发现中子的核反应）（人工制造放射性同位素）⑶重核的裂变：在一定条件下（超过临界体积），裂变反应会连续不断地进行下去，这就是链式反应。⑷轻核的聚变：（需要几百万度高温，所以又叫热核反应）[P5.]2.放射性同位素的应用⑴利用其射线：α射线电离性强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消

2、除有害静电。γ射线贯穿性强，可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变，可用于生物工程，基因工程。⑵作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。⑶进行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，废料容易处理。可制成各种形状，强度容易控制）。[P6.]二、核能1.核能核反应中放出的能叫核能。2.质量亏损核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，

3、这种现象叫做质量亏损。3.质能方程（1）爱因斯坦的相对论指出：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是：E=mc2，这就是爱因斯坦的质能方程。（2）质能方程的另一个表达形式是：ΔE=Δmc2。以上两式中的各个物理量都必须采用国际单位。在非国际单位里，可以用1u=931.5MeV。它表示1原子质量单位的质量跟931.5MeV的能量相对应。[P7.]（3）对质能方程的理解定的质量m总是跟一定的能量mc2对应。核子在结合成原子核时的总质量减少了，相应的总能量也要减少，根据能量守恒定律，减少的这部分能量不会凭空消失，它要在核子结合过程中释放出

4、去。反过来，把原子核分裂成核子，总质量要增加，总能量也要增加，增加的这部分能量也不会凭空产生，要由外部来供给。能量总是守恒的，在原子核反应伴随有巨大的放能和吸能现象。物体的质量减少了，它的能量也减少；物体的质量增加了，它的能量也增加；不能错误地认为质量和能量发生了相互转化。[P8.]4.释放核能的途径凡是释放核能的核反应都有质量亏损。核子组成不同的原子核时，平均每个核子的质量亏损是不同的，所以各种原子核中核子的平均质量不同。核子平均质量小的，每个核子平均放的能多。铁原子核中核子的平均质量最小，所以铁原子核最稳定。凡是由平均质量大的核，生成平均质

5、量小的核的核反应都是释放核能的。[P9.]5.核反应堆目前的所有正式运行的核电站都是应用裂变发电的。核反应堆的主要组成是：⑴核燃料。用浓缩铀（能吸收慢中子的铀235占3%~4%）。⑵减速剂。用石墨或重水（使裂变中产生的中子减速，以便被铀235吸收）。⑶控制棒。用镉做成（镉吸收中子的能力很强）。⑷冷却剂。用水或液态钠（把反应堆内的热量传输出去用于发电，同时使反应堆冷却，保证安全）。⑸水泥防护层。用来屏蔽裂变产物放出的各种射线。[P10.]南京市金陵中学06-07学年度一模3．在下列四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子，以下判断中正确的

6、是（D）　　　　　　A．X1是α粒子B．X2是质子　　C．X3是中子D．X4是电子[P11.]06年广东东莞中学高考模拟试题1．关于放射性同位素应用的下列说法中正确的有：(D)A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害[P12.]07年4月苏州中学调研卷2．钍核（）具有β放射性，它能放出一个电子变成镤核（），伴随

7、该过程会放出光子，下列说法正确的是（D）A．光线可能是红外线,是钍原子跃迁产生的B．光线可能是X射线,是镤原子跃迁产生的C．光线一定是γ射线,是钍核跃迁产生的D．光线一定是γ射线,是镤核跃迁产生的[P13.]07年1月广东省汕尾市调研测试13、(8分)中子、质子、氘核D的质量分别为mn、mp、mD，现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核，使之分解，用核符号写出上述核反应方程，若分解后的中子、质子的动能相等，则中子的动能是多少？解：（8分）核反应方程是：γ+→+.(2分)核反应因质量亏损放出的能量ΔE=(mD－mp－mn)c2.(3分)质子和中子获

8、得的总动能是：ΔE+E所以中子的动能为：En=(ΔE+E)=［(mD－mp－mn)c2+E］.(3分)[P14.]07年扬州市期末调研测试3．当两个中