2017-2018学年高中物理 专题6 原子核、核反应与动量守恒定律的综合应用复习学案 新人教版选修3-5.doc

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1、专题6原子核、核反应与动量守恒定律的综合应用一、三种射线与半衰期1．三种射线及实质射线种类α射线β射线γ射线实质高速氦核流高速电子流高速光子流穿透性最弱居中最强电离性最强居中最弱偏转比较α射线、β射线偏转方向相反，β射线弯曲程度更大关系γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生的．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子2．半衰期：(1)公式：N＝N0n＝N0；m＝m0n＝m0(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因

2、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．[复习过关]1．(多选)天然放射性物质的放射线包含三种成分，下面说法中正确的是(　　)A．一张厚的黑纸可以挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线B．某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核C．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线D．β射线是高速电子流，但其中的电子不是原来绕核旋转的核外电子答案　ACD解析　α、β、γ三种射线中穿透能力最强的是γ射线，α射线穿透能力最弱，电离能力最强的是α射线，γ射线电离能力最弱

3、，故A、C正确；γ射线是高频率的电磁波，它是伴随α或β衰变放出的，不影响原子核的组成，故B错误；β是原子核内的中子变为质子时放出的，因此其来自原子核内部，故D正确．2．放射性元素U衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成TlX和Tl最后都变成Pb，衰变路径如图1所示，则(　　)图1A．a＝82，b＝211B.Bi→X是β衰变，Bi→Tl是α衰变C.Bi→X是α衰变，Bi→Tl是β衰变D.Tl经过一次α衰变变成Pb答案　B解析

4、　由Bi→X，质量数不变，说明发生的是β衰变，同时知a＝84.由Bi→Tl是核电荷数减2，说明发生的是α衰变，同时知b＝206，由81Tl→Pb发生了一次β衰变．故选B.二、核反应方程及核能计算1．核反应类型(1)α衰变：X→Y＋He；β衰变：X→Y＋e(2)人工转变卢瑟福发现质子的核反应方程为：N＋He→O＋H查德威克发现中子的核反应方程为：Be＋He→C＋n居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：Al＋He→P＋n　P→Si＋e.(3)裂变和聚变裂变：U＋n→Ba＋Kr＋3nU＋n→

5、Xe＋Sr＋2n聚变：H＋H→He＋n2．核能计算(1)根据ΔE＝Δmc2计算．(2)根据ΔE＝Δm×931.5MeV计算，Δm的单位是“u”．[复习过关]3．以铀235为核实验材料，下列说法正确的是(　　)A.U原子核中有92个质子，143个核子B.U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度后半衰期会缩短C.U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度后半衰期不变D.U的一种核反应方程可能为U＋n→Xe＋Sr＋3n答案　C4．1938年哈恩用中子轰击铀核，发现产物

6、中有原子核钡(Ba)、氪(Kr)、中子和一些γ射线．下列关于这个实验的说法正确的是(　　)A．这个实验的核反应方程是U＋n→Ba＋Kr＋nB．这是一个核裂变过程，反应后粒子质量之和大于反应前粒子质量之和C．这个反应中释放出的能量可以用爱因斯坦的光电效应方程来计算D．实验中产生γ射线，其穿透能力极强，比X射线还强很多倍答案　D解析　根据质量数和电荷数守恒可知：U＋n→Ba＋Kr＋3n，A错误；裂变反应过程中有质量亏损，所以反应后粒子质量之和小于反应前粒子质量之和，B错误；该反应的能量用爱因斯坦质能

7、方程求解，C错误；γ射线，其穿透能力极强，比X射线强很多，D正确．5．已知氘核的平均结合能为1.1MeV，氦核的平均结合能为7.1MeV，则两个氘核结合成一个氦核时(　　)A．释放出4.9MeV的能量B．释放出6.0MeV的能量C．释放出24.0MeV的能量D．吸收4.9MeV的能量答案　C解析　依据题意可写出两个氘核结合成一个氦核的核反应方程为H＋H→He，因氘核的平均结合能为1.1MeV，氦核的平均结合能为7.1MeV，故结合前氘核的能量为E1＝2×1.1MeV，结合后氦核的能量E2＝4×7

8、.1MeV，于是吸收的能量为ΔE＝2E1－E2＝－24.0MeV，式中负号表示释放核能，故选C.6．一个氘核(H)和一个氚核(H)结合成一个氦核(He)，同时放出一个中子，已知氘核质量为m1＝2.0141u，氚核质量为m2＝3.0160u，氦核质量为m3＝4.0026u，中子质量为m4＝1.008665u，求：(1)写出聚变的核反应方程；(2)此反应过程中释放的能量为多少？平均每个核子释放出多少核能？答案　(1)H＋H→He＋n(2)17.5MeV　3.5MeV解析　(1)核反应方程为H＋H→H