2019版高考物理一轮复习第13章近代物理初步第49课时原子核及核反应学案

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1、第49课时　原子核及核反应考点1　原子核的衰变与半衰期1．原子核的衰变(1)原子核放出α粒子或，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变，原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。(2)分类：α衰变：X→Y＋He；β衰变：X→Y＋e；γ辐射：当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射。(3)两个典型的衰变方程：①α衰变：U→Th＋He。②β衰变：Th→Pa＋e。2．三种射线的比较3．半衰期(1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部

2、条件没有关系。1．下列说法中正确的是(　　)A．贝克勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，从而揭示出原子核具有复杂结构B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C．把放射性元素放入温度很低的冷冻室中，其衰变变慢，半衰期变长D．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也可以进行人体的透视答案　A解析　贝克勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，从而揭示出原子核具有复杂结构，拉开了人们认识原子核的序幕，A正确；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，B错误；放射性元素的半衰期与外界条件无关，C错误；利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，不能对人体进行透视，因为射线对人体细胞有伤害，D

3、错误。2．如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是(　　)A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线答案　C解析　γ射线为电磁波，不带电，在电场、磁场中均不偏转，故②和⑤表示γ射线，A、B、D错误；α射线中的α粒子为氦的原子核，带正电，在匀强电场中，沿电场方向偏转，故③表示α射线，由左手定则可知在匀强磁场中α射线向左偏，故④表示α射线；β射线带负电，同理可以分析①和⑥表示β射线。C正确。3．(多选)在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止

4、的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图所示，由图可以判定(　　)A．该核发生的是α衰变B．该核发生的是β衰变C．磁场方向一定垂直纸面向里D．磁场方向向里还是向外不能判定答案　BD解析　原来静止的核，放出粒子后，总动量守恒，所以粒子和反冲核的速度方向一定相反，根据图示，它们在同一磁场中是向同一侧偏转的，由左手定则可知它们必带异种电荷，故应为β衰变；由于不知它们的旋转方向，因而无法判定磁场是向里还是向外，即都有可能，故B、D正确。考点2　核反应类型与核反应方程1．重核裂变(1)定义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过

5、程。(2)特点：①裂变过程中释放出巨大能量。②裂变的同时能够释放出2～3(或更多)个中子。③裂变的产物不是唯一的。对于铀核裂变有二分裂、三分裂和四分裂形式，但三分裂和四分裂概率比较小。(3)典型的裂变反应方程：U＋n―→Kr＋Ba＋3n。(4)链式反应：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程。(5)临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量。(6)裂变的应用：原子弹、核反应堆。(7)反应堆构造：核燃料、减速剂、镉棒、防护层。2．轻核聚变(1)定义：两轻核结合成质量较大的核的反应过程。轻核聚变反应必须在高温下进行，因此又叫

6、热核反应。(2)特点：①聚变过程放出大量的能量，平均每个核子放出的能量，比裂变反应中每个核子放出的能量大3至4倍。②聚变反应比裂变反应更剧烈。③对环境污染较少。④自然界中聚变反应原料丰富。(3)典型的聚变反应方程：H＋H―→He＋n＋17.6MeV3．人工转变(1)卢瑟福发现质子：N＋He→O＋H。(2)查德威克发现中子：Be＋He→C＋n。1．中国最新一代“人造太阳”实验装置，于2006年9月28日在合肥成功放电，这是世界首个投入运行的全超导非圆截面核聚变实验装置。“人造太阳”以探索无限而清洁的核聚变能源为目标，由于它和太阳产生能量的原理相同，都是热核聚变反应，所以被外界称

7、为“人造太阳”。你认为“人造太阳”中所涉及的核反应方程是(　　)A.U＋n→Sr＋Xe＋10nB.N＋H→O＋HC.H＋H→He＋nD.U→Th＋He答案　C解析　聚变反应是质量较轻的核聚变生成质量较大的核，由题目知C正确，故选C。2．关于重核的裂变，以下说法正确的是(　　)A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B．中子从铀块中通过时，一定发生链式反应C．重核裂变释放大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少D．重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能答案　D解析　重核裂变释放的能量