第 2 讲 原子核和核能 微知识 1 天然放射现象1．天然放射现象：某些元素自发地放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称为放射性元素。2．三种射线的本质：α 射线是氦核流，β 射线是电子流，γ 射线是电磁波。微知识 2 原子核的衰变1．定义原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫原子核的衰变。2．分类(1)α 衰变：X―→Y＋He，同时放出 γ 射线。(2)β 衰变：X―→Y＋e，同时放出 γ 射线。3．半衰期(1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。(2)半衰期的大小由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理状态(如压强、温度等)或化学状态(如单质或化合物)无关。微知识 3 放射性同位素及应用1．同位素有些原子的原子核电荷数相同，但质量数不同，这样一些具有相同核电荷数和不同质量数的原子互称为同位素。2．放射性同位素的应用(1)放射性同位素放出的射线应用于工业探伤、农业、医疗等。(2)做示踪原子。微知识 4 核反应用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程。典型核反应：(1)卢瑟福发现质子的核反应方程。N＋He―→O＋H。(2)查德威克发现中子的核反应方程。Be＋He―→C＋n。(3)约里奥－居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程。Al＋He―→P＋n, P―→Si＋e。常见的核反应有：衰变、人工转变、裂变和聚变。微知识 5 核能1．核能由于原子核中的核子间存在强大的核力，使得原子核成为一个坚固的集合体，要把原子核中的核子拆散，就得克服核力而做巨大的功，反之，要把核子集合成一个原子核，就要放出巨大的能量。2．质能方程(1)质能方程：E ＝ mc 2 ，m 是物体的质量，c 是真空中的光速。上述表明：物体的质量和能量间有一定联系，即物体具有的能量与其质量成正比，当物体的能量增加或减小 ΔE，它的质量也会相应地增加或减少 Δm，ΔE 与 Δm 的关系是Δ E ＝ Δ m · c 2 。(2)质量亏损：核子结合成原子核时要释放能量，按上述关系，原子核的质量要小于组成原子核的核子总质量，这个质量差也叫质量亏损。3．获得核能的途径(1)重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个(或多个)中等质量核的反应过程。重核裂变的同时放出几个中子，并释放出大量核能。铀 235 裂变时发生链式反应。(2)轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应过程，同时释放出大量的核能，要想使氘和氚核合成氦核，必须达到几百万摄氏度以上的高温，因此聚变反应又叫热...
