原子核的人工转变

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1、江苏省溧阳中学2007年高三物理复习学案（第一轮）班级姓名学号§16.2原子核的人工转变、裂变和聚变核能、质能方程（一）【考点提示】重点：1.原子核的人工转变、质子和中子的发现；2.了解裂变和聚变及其特点；3.理解爱因斯坦质能方程难点：1.原子核的人工转变、核反应方程2.理解爱因斯坦质能方程【知识要点】一、核反应1、在核物理学中，原子核的轰击下产生新原子核的过程，叫核反应。在核反应中，质量数和电荷数都。2、几个重要的核反应：质子的发现：中子的发现：放射性同位素的发现：二、核裂变1、重核的裂变：。如：2、链式反应：。

2、3、发生链式反应的条件：。4、裂变的应用：原子弹（不可控）、核反应堆、核电站（可控）三、核聚变1、轻核的聚变：。如：2、发生核聚变的条件：，所以聚变也称热核反应。3、太阳内部和许多恒星内部发生激烈的热核反应。4、聚变的应用：氢弹、可控热核反应。四、核力与核能1．核力：原子核的半径很小，其中的质子之间的库仑力很大，受到这么大的库仑斥力却能是稳定状态，一定还有另外一种力把各核子紧紧地拉在一起．这种力叫做核力①核力是很强的力②核力作用范围小，只在2．0×10－15m短距离内起作用③每个核子只跟它相邻的核子间才有核力作用2

3、．核能江苏省溧阳中学2007年高三物理复习学案（第一轮）班级姓名学号（1）结合能：核子结合成原子核时放出一定的能量，原子核分解成核子时吸收一定能量，这种能量叫结合能．（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，这种现象叫做质量亏损。也可以认为．在核反应中，参加核反应的总质量m和核反应后生成的核总质量m/之差：Δm=m一m/（3）爱因斯坦质能方程：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。质能方程的另一个表

4、达形式是：ΔE=Δmc2。（4）核能计算：①应用公式ΔE=Δmc2时应选用国际单位，即ΔEM的单位为焦耳，Δm的单位为千克，C的单位为米／秒．②1u相当于931．5MeV，其中u为原子质量单位：1u=1.660566×10－27kg，lMev=l06ev，leV＝1．6×10－19J③应用公式ΔE=931．5Δm时，ΔE的单位为兆电子伏（MeV），Δm的单位为原子质量单位．例题分析：【例1】完成下列核反应方程，并指出其中哪个是发现质子的核反应方程，哪个是发现中子的核反应方程。⑵+→+_____⑶+→_____+⑷+

5、→_____+⑸+→+_____【例2】如图为α粒子轰击氮核时的云室照片，图中ao是的径迹；ob是的径迹；oc是的径迹；de是的径迹并写出其核反应方程式【例3】北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术。如奥运会场馆周围80﹪～90﹪的路灯将利用太阳能发电技术，奥运会90﹪的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术。太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的，其核反应方程是（）A．B．C．D．【例4】有下列4个核反应方程①Na→Mg+e　　②U+n→Ba+Kr+3n③F+He→Ne+H④He

6、+H→He+H上述核反应依次属于（）A、衰变、人工转变、人工转变、聚变B、裂变、裂变、聚变、聚变江苏省溧阳中学2007年高三物理复习学案（第一轮）班级姓名学号C、衰变、衰变、聚变、聚变D、衰变、裂变、人工转变、聚变§16.2原子核的人工转变、裂变和聚变核能、质能方程（二）【考点提示】重点：了解质量亏损，会利用质能方程计算核反应中释放的能量难点：1.核能的计算；2.质量亏损。例题分析：【例1】要使氘核聚变，必须使它们之间距离接近r0，也就是接近到核力能够发生作用的范围，物质温度很高时，氘原子将变为等离子体，等离子的分

7、子平均动能为Ek=3K1T/2，K1叫玻耳兹曼常数，T为热力学温度，两个氘核之间的电势能为Ep=ke2/r，r为电荷之间的距离，则氘核聚变的温度至少为（）A．ke2/K1r0B．ke2/2K1r0C．ke2/3K1r0C．ke2/4K1r0【例2】（2002年文理大综合）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。（1）核反应方程式U＋n→Ba＋Kr＋aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中

8、子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为，a＝。以mU、mBa、mKr分别表示U、Ba、Kr核的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，C为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能△E＝。（2）有一座发电能力为P＝1.00×106kW的核电站，核能转化为电能的效率η＝40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题（1）中的核反应，已知每次核反应过程放