高中物理 第3章 原子核章末分层突破教师用书 教科版选修3-5-教科版高二选修3-5物理学案VIP免费

第3章原子核[自我校对]①电离②穿透③有半数④核子⑤氮核⑥铍核⑦质量数⑧电荷数1⑨mc2四类核反应及其核反应方程1.书写原则：核反应遵循质量数和电荷数守恒．2．常见的核反应方程及相关内容核反应式与其相关的重要内容U→Th＋Heα衰变实质2H＋2n→HeTh→Pa＋eβ衰变实质n→H＋eN＋He→O＋H质子的发现(1919年)卢瑟福Be＋He→C＋n中子的发现(1932年)查德威克Al＋He→P＋n人工放射性同位素的发现约里奥—居里夫妇P→Si＋e正电子的发现(1934年)约里奥—居里夫妇U＋n→Sr＋Xe＋10nU＋n→Ba＋Kr＋3n重核裂变H＋H→He＋n轻核聚变3.关于核反应的四点说明(1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接．(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．(3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒．(4)四类核反应的判断技巧：衰变方程的箭头左侧只有一项且箭头右侧必有He或e；人工转变的箭头左侧都含有一个用来轰击的小粒子，多为质子、中子、α粒子或β粒子，且被轰击核多为中等质量核；重核裂变的箭头左侧多为铀235，且有中子；聚变方程的箭头左侧的原子序数都很小多为前4号元素．下列说法正确的是()A.H＋H→He＋n是聚变B.U＋n→Xe＋Sr＋2n是裂变C.Ra→Rn＋He是α衰变D.Na→Mg＋e是裂变E.N＋He→O＋H是聚变【解析】聚变是两个轻核结合成质量较大的核，A正确，E错误；裂变反应指的是质量较大的核分解成几块中等质量的核，B正确，D错误；放射性元素自发的放射出α粒子的现象是α衰变，C正确．2【答案】ABC核反应中的“守恒规律”原子核物理中，常提及核反应的“守恒规律”与“核能的计算”问题．事实上，在核反应过程中，由于核力对核子做功，会引起“核反应系统”(以下简称“系统”)的能量变化．我们就把系统释放或吸收的这部分能量，叫做核能．从而，核反应即可分为质量亏损、释放核能和质量增加、吸收核能两大类型．其中，又以研究发生质量亏损、释放核能的一类核反应为学习的重点．欲解决核反应中有关“守恒规律”与“核能的计算”问题，可利用以下几条“依据”：1．五个守恒(1)质量数守恒．(2)质子数(电荷数)守恒．(3)质量守恒(“亏损质量”与释放的“核能”相当)．(4)能量守恒．(5)动量守恒．2．两个方程(1)质能方程：E＝mc2，m指物体的质量．(2)核能：ΔE＝Δmc2.3．一个半衰期(T)(1)剩余核数：N＝N0.(2)剩余质量：m＝m0.如图31所示，有界匀强磁场磁感应强度为B＝0.05T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界，在磁场中A处放一个放射源，内装Ra(镭)，Ra放出某种放射线后衰变成Rn(氡)．试写出Ra衰变的方程．若A距磁场的左边界MN的距离OA＝1.0m时，放在MN左侧的粒子接收器收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器距过OA的直线1.0m，则此时可以推断出一静止镭核Ra衰变时放出的能量是多少？(保留两位有效数字，取1u＝1.6×10－27kg，电子电量e＝1.6×10－19C)图31【解析】Ra→Rn＋He.镭衰变放出α粒子和氡核，在磁场中做匀速圆周运动，α粒子垂直于MN边界射出被接收器接收，α粒子在磁场中的轨迹为1/4圆周，得圆半径为R＝1.0mα粒子的动量mαv＝qBR＝1.6×10－20kg·m/sα粒子的动能为E1＝mαv2＝＝2.0×10－14J衰变过程中动量守恒，有mαv＝MRnv1氡核反冲的动能为E2＝MRnv＝衰变过程释放出的能量为E1＋E2＝E1≈2.04×10－14J.【答案】Ra→Rn＋He2.04×10－14J3如果在核反应中无光子辐射，核反应释放的核能全部转化为新核的动能和新粒子的动能.在这种情况下计算核能的主要依据是：,1核反应过程中只有内力作用，故动量守恒.,2反应前后总能量守恒.,常见的反应类型：反应前总动能＋反应过程中释放的核能＝反应后总动能.1.(2016·全国甲卷)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)A.C→N＋eB.P→S＋eC.U→Th＋HeD.N＋He→O＋HE.U＋n→Xe＋Sr＋2nF.H＋H→He＋n【解析】α衰变是一种元素衰变成另一种元素过程中释放出α粒子的现象，选项C为α衰变；β衰...