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 粤教版选修3-5-粤教版高二选修3-5物理学案VIP免费

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．如图1甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，请问图乙中的检查是利用了哪种射线()图1A．α射线B．β射线C．γ射线D．三种射线都可以答案C解析由题意可知，工业上需用射线检查金属内部的伤痕，如题图甲可知，三种射线中γ射线穿透力最强，而α射线、β射线都不能穿透钢板，所以答案为C.2．关于半衰期，下面各种说法中正确的是()A．所有放射性元素都有一定的半衰期，半衰期的长短与元素的质量有关B．半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间C．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半D．放射性元素在高温和高压的情况下，半衰期要变短，但它与其他物质化合后，半衰期要变长答案B解析半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，是表明放射性元素原子核衰变快慢的物理量，与元素的质量无关，故B项正确．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＋nP→Si＋e.(3)裂变和聚变裂变：U＋n→Ba＋Kr＋3nU＋n→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．朝鲜在2013年2月12日进行了第三次核试验，此举引起国际社会的广泛关注．据称，此次核试验材料为铀235，则下列说法正确的是()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．裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核U为燃料的反应堆中，当U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：U＋n→Xe＋Sr＋3n235．04391.0087138.917893.9154反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量(以原子质量单位u为单位)．已知1u的质量对应的能量为931.5MeV，此裂变反应释放出的能量是________MeV.答案180解析ΔE＝Δm·c2＝(235.0439＋1.0087－138.9178－93.9154－3×1.0087)×931.5MeV≈180MeV.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)17.5MeV3.5MeV解析(1)...