2019-2020年高三物理一轮复习 第十三章 第3讲 核反应和核能1

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1、2019-2020年高三物理一轮复习第十三章第3讲核反应和核能1天然放射现象和衰变1.天然放射现象(1)天然放射现象．元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构．(2)放射性和放射性元素．物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．具有放射性的元素叫放射性元素．(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是α射线、β射线、γ射线．(4)放射性同位素的应用与防护．①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同．②应用：消除静电、工业探伤、作示踪原子等．③防护：防止放射

2、性对人体组织的伤害．2．原子核的衰变(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．(2)分类α衰变：X→Y＋Heβ衰变：X→Y＋e(3)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关．【针对训练】1．(xx·上海高考)与原子核内部变化有关的现象是(　　)A．电离现象　　　　　　B．光电效应现象C．天然放射现象D．α粒子散射现象【解析】　与原子核内部变化有关的现象是天然放射现象，故C正确．【答案】　C核反应和核能1.核反应在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新

3、原子核的过程．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒．2．核力核子间的作用力．核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m之内，只在相邻的核子间发生作用．3．核能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能．4．质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E＝mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm，这就是质量亏损．由质量亏损可求出释放的核能ΔE＝Δmc2.【针对训练】2．(xx·广东高考)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程，表述正确的有(　　)A.H＋H→He＋n是

4、核聚变反应B.H＋H→He＋n是β衰变C.U＋n→Ba＋Kr＋3n是核裂变反应D.U＋n→Xe＋Sr＋2n是α衰变【解析】　β衰变时释放出电子(e)，α衰变时释放出氦原子核(He)，可知选项B、D错误；选项A中一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并释放出一个中子是典型的核聚变反应；选项C中一个U235原子核吸收一个中子，生成一个Ba原子核和一个Kr原子核并释放出三个中子是核裂变反应．【答案】　AC(对应学生用书第228页)衰变和半衰期1.原子核衰变规律衰变类型α衰变β衰变衰变方程X→Y＋HeAZX→Y＋e衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体抛射出中子转化

5、为质子和电子2H＋2n→Hen→H＋e衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒2.对半衰期的理解(1)根据半衰期的概念，可总结出公式N余＝N原()t/τ，m余＝m原()t/τ式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量，t表示衰变时间，τ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．　(1)90Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变，变成82Pb(铅)．以下说法正确的是(　　)A．铅核比钍核少

6、8个质子B．铅核比钍核少16个中子C．共经过4次α衰变和6次β衰变D．共经过6次α衰变和4次β衰变图13－3－1(2)约里奥—居里夫妇因发现人工放射性元素而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素P衰变成Si的同时放出另一种粒子，这种粒子是__________.P是P的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1mgP随时间衰变的关系如图13－3－1所示，请估算4mg的P经多少天的衰变后还剩0.25mg?【解析】　(1)设α衰变次数为x，β衰变次数为y，由质量数守恒和电荷数守恒得232＝208＋4x90＝82＋2x－y，解得x＝6，y＝4，C错，D对

7、．铅核、钍核的质子数分别为82、90，故A对．铅核、钍核的中子数分别为126、142，故B对．(2)写出衰变方程P→Si＋e，故这种粒子为e(正电子)由m－t图象知P的半衰期为14天，由m余＝m原()得0.25mg＝4mg×()，故t＝56天．【答案】　(1)ABD　(2)e(正电子)　56天核反应方程的书写类型可控性核反应方程典例衰变α衰变自发92U→90Th＋Heβ衰变自发90Th→91Pa＋　0－1e人工转变人工控制7N＋He→8O＋H(卢瑟福发现质子)He＋Be→6C＋n(查德威克发现中子)Al＋He→P＋nP→Si＋　0＋1e约里奥—居里夫妇发

8、现放射性同位素，同时发现正电子重核裂变比较容易进行人工控制92U＋n→56Ba＋