第3讲天然放射现象核反应核能1放射性元素的衰变(1)原子核的组成①原子核的组成:原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为核子。②原子核的符号③同位素:具有相同的质子数而中子数不同的原子核,在元素周期表中处于同一位置,它们互称为同位素。例如,氢有三种同位素11H、12H、13H。(2)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,首先由贝克勒尔发现。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。(3)原子核的衰变①衰变:原子核自发放出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。两类衰变的核反应方程分别为:α衰变:ZAX→Z-2A-4Y+¿24¿Heβ衰变:ZAX→Z+1AY+¿-10¿e②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。1.1(2019江西临川一中月考)(多选)关于天然放射性,下列说法正确的是()。A.放射性元素的半衰期与外界的温度无关B.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性C.α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强D.一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线【答案】ABC1.2(2019四川广安市考试)2011年3月11日,日本发生九级大地震,造成福岛核电站严重的核泄漏事故。在泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素,它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。在下列四个式子中,有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程,它们分别是和(填入正确选项前的字母)。131I和137Cs原子核中的中子数分别是和。A.X1➝56137Ba+¿01¿nB.X2➝54131Xe+¿-10¿eC.X3➝56137Ba+¿-10¿eD.X4➝54131Xe+¿11¿p【答案】BC78822核力与结合能(1)核力①定义:原子核内部,核子间所特有的相互作用力。②特点:a.核力是强相互作用的一种表现。b.核力是短程力,作用范围在1.5×10-15m之内。c.每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用。(2)结合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,叫作原子核的结合能,亦称核能。(3)比结合能①定义:原子核的结合能与核子数之比,称作比结合能,也叫平均结合能。②意义:不同原子核的比结合能不同,某种原子核的比结合能越大,说明核子结合成该种原子核时平均释放的能量越多,核子结合得越牢固,该种原子核越稳定。(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。2.1(2019杭州质检)(多选)下列对结合能、比结合能的认识中正确的是()。A.一切原子核均具有结合能B.自由核子结合为原子核时,可能吸收能量C.结合能越大的原子核越稳定D.比结合能越大的原子核越稳定【答案】AD2.2(2018福建四校联考)已知氦原子的质量为MHeu,电子的质量为meu,质子的质量为mpu,中子的质量为mnu,u为原子质量单位,且由爱因斯坦质能方程E=mc2可知1u对应931.5MeV的能量,若取光速c=3×108m/s,则两个质子和两个中子聚变成一个氦核,释放的能量为()。A.[2(mp+mn)-MHe]×931.5MeVB.[2(mp+mn+me)-MHe]×931.5MeVC.[2(mp+mn+me)-MHe]·c2JD.[2(mp+mn)-MHe]·c2J【答案】B3核裂变、核聚变(1)重核裂变①定义:质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程。②典型的裂变反应方程:92235U+¿01¿n→3689Kr+¿56144¿Ba+301n。③链式反应:由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程。(2)轻核聚变①定义:两轻核结合成质量较大的核的反应过程。轻核聚变反应必须在高温下进行,因此又叫热核反应。②典型的聚变反应方程:12H+¿13¿H→24He+¿01¿n+17.6MeV。3.1(2019云南昆明质量检测)(多选)铀核裂变是核电站核能的重要来源,其一种裂变反应式是92235U+¿01¿n→56144Ba+3689Kr+301n。下列说法正确的有()。A.上述裂变反应中伴随着中子放出B.铀块体积对链式反应的发生无影响C.铀核的链式反应可人工控制D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响【答案】AC3.2(2018海口期末考试)氘和氚发生聚变反应的方程式是12H+¿13¿H→24He+¿01¿n+17.6MeV,若有2g氘和3g氚全部发生聚变,NA...
