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《北京专用2020版高考物理总复习第十六章第2讲原子核物理课件.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2讲 原子核物理一原子核的衰变二原子核的人工转变和核能的释放知识梳理考点一原子核衰变及其规律考点二核反应的四种类型考点三质能方程及核能的释放深化拓展考点四运用爱因斯坦质能方程分析宇宙的演变一、原子核的衰变1.(1)衰变: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。衰变时通常伴随着γ射线放出。(2)3种射线的比较知识梳理种类实质电离本领穿透本领α射线He①最强②最弱(只能在空气中前进几厘米,一张薄纸就能把它挡住)β射线e③较弱④较强(能穿透几毫米的铝板)γ射线光子⑤最弱⑥最强(能穿透几厘米的铅板
2、)2.分类α衰变XY+⑦Heβ衰变XY+⑧e3.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⑨物理、化学状态无关。二、原子核的人工转变和核能的释放1.人工转变一种原子核在其他粒子作用下变成另一种原子核的变化称为人工转变。利用人工转变,人们发现了质子、中子,认识了原子结构。重要的核反应方程式有:发现质子的核反应方程:①NHeOH(卢瑟福)。发现中子的核反应方程:②BeHeCn(查德威克)。发现正电子的核反应方程:③。2.重核裂变重核裂变是重核分裂成④中等质量的核的反应过
3、程,如UnXeSr+1n。由于中子的增值使裂变反应能持续地进行的过程称为⑤链式反应。发生链式反应的条件是:裂变物质的体积⑥大于或等于临界体积。3.轻核聚变轻核聚变是⑦轻核结合成⑧质量较大的核的反应过程,如HHHen。发生聚变反应的条件是:超高温(几百万摄氏度以上)——热核反应。4.质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E=⑨mc2,核子在结合成原子核时出现质量亏损,由质量亏损可求出释放的核能ΔE=⑩Δmc2;反之,由核能也可求出反应过程的质量亏损。1.已知天然放射现象放出α、β、γ三种射线。下列说法正确的是(C)A.α、
4、β、γ三种射线分别是氦原子核、电子和中子B.三种射线中α射线速度最快、β射线电离作用最强、γ射线穿透能力最强C.α射线轰击氮原子核可以产生质子,核反应方程为He+OHD.英国物理学家J.J.汤姆孙最早用α射线完成著名的“α粒子散射实验”并提出核式结构的原子模型解析γ射线是高速光子流,A错误;α射线电离作用最强,B错误;发现质子的核反应方程是HeNOH,C正确;卢瑟福最早用α射线完成著名的“α粒子散射实验”并提出原子核式结构模型,D错误。2.下列核反应方程的说法中正确的是(D)ANHCHe是α衰变方程BHHHe+γ是核
5、裂变方程CUThHe是核聚变方程DHeAlPn是原子核人工转变方程解析NHCHe是原子核的人工转变方程,A错误HHHe+γ是核聚变方程,ThHe是α衰变方程,B、C均错误HeAlPn是原子核的人工转变方程,D正确。3.在一个质子和一个中子结合成一个氘核的核反应过程中亏损的质量为Δm,则此核反应过程中(A)A.向外界释放的能量为Δmc2B.向外界释放的能量为ΔmcC.从外界吸收的能量为Δmc2D.从外界吸收的能量为Δmc解析HnD,此过程为核聚变,有质量亏损,释放能量ΔE=Δmc2,A正确。深化拓展考点一 原子核衰变及
6、其规律1.三种射线的本质和特性带电性电离能力穿透能力构成速度实质α射线正强弱He0.1c氦核流β射线负弱强e0.99c电子流γ射线中最弱极强光子c光子流2.α衰变和β衰变的比较衰变类型α衰变β衰变衰变方程衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体中子转化为质子和电子衰变规律电荷数守恒、质量数守恒【情景素材·教师备用】三种射线的穿透能力1-1(2015北京理综,14,6分)下列核反应方程中,属于α衰变的是(B)ANHeOH BUThHeCHHHen DThPae解析A项属于原子核的人工转变,B项属于α衰变
7、,C项属于聚变反应,D项属于β衰变。1-2(2015北京理综,17,6分)实验观察到,静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变,衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。则(D)A.轨迹1是电子的,磁场方向垂直纸面向外B.轨迹2是电子的,磁场方向垂直纸面向外C.轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向里D.轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里解析由静止的原子核发生β衰变后产生的新核和电子做匀速圆周运动的方向相反及原子核衰变前后动量守恒得meve-m核v核=0,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r=,
8、因为qer核,故轨迹1是电子的,轨迹2是新核的,根据左手定则可判定磁场方向垂直纸面向里,故D项正确。1-3放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”,它可以用来判定古生物体的年代,此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后,会形成不稳定的C,它很容易发生衰变,放出β射线变成一个新核,其半衰期
