天然放射现象.ppt

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1、核物理一、天然放射现象1.天然放射现象天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构2.各种放射线的性质比较种类本质质量（u）电荷（e）速度（c）电离性贯穿性α射线氦核4+20.1最强最弱，纸能挡住β射线电子1/1840-10.99较强较强，穿几mm铝板γ射线光子001最弱最强，穿几cm铅版例1.如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有()A.打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线B.α射线和β射线的轨迹是抛物线C.α射线和β射线的轨迹是圆弧D.如果在铅盒和荧光屏间再加一个

2、竖直向下的场强适当的匀强电场，可能使屏上的亮斑只剩下bAabcAC二、核反应1.核反应类型⑴衰变：α衰变：（核内）：（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。β衰变：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。（需要几百万度高温，所以又叫热核反应）⑷轻核的聚变：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。）2.半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。（对大量原子核的统计规律）计算式为：或，式中m表示放

3、射性物质的质量。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。3.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，半衰期短，可制成各种形状，强度容易控制）。例2.近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展。科学家们在观察某两个重离子结

4、合成超重元素的反应时，发现所生成的超重元素的核X经过6次α衰变后成为Fm，由此可以判定该超重元素的原子序数和质量数依次是()A.124，259B.124，265C.112，265D.112，277D例3【全国理综】14．在核反应方程式A．X是中子，k=9B．X是中子，k=10C．X是质子，k=9D．X是质子，k=10中()B例4.一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m。铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的有()A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变C.经过三个半衰期后，其中铀

5、元素的质量还剩m/8D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2C四、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，这种现象叫做质量亏损。3.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。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

6、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，生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的。例5【两广】5．中子n、质子p、氘核D的质量分别为止氘核使之分解，反应的方程为若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是()B．C．D．现用光子能量为E的γ射线照射静A．C例6【江苏】7.雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（νe）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖。他探测中微子所用的探测器的主体一是一个贮满615四氯已烯（C2Cl4）溶液中的巨桶。电子

7、中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为νe+Cl→Ar+e的质量为0.00055u，lu质量对应的能量为931.5MeV。根据已知Cl核的质量为36.95658u，Ar核的质量为36.95691u，e以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为()(A)0.82MeV(B)0.31MeV(C)1.33MeV(D)0.51MeVA例7.一个氢原子的质量为1.6736×10-27kg，一个锂原子的质量为11.650