高中物理 第4章 从原子核到夸克章末分层突破教师用书 沪科版选修3-5-沪科版高二选修3-5物理学案VIP免费

第4章从原子核到夸克1[自我校对]①氮②O＋H③查德威克④C＋n⑤质子⑥α⑦β⑧He⑨e⑩P＋n____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________原子核的衰变及半衰期1.原子核的衰变放射性元素的原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化称为衰变.2.衰变规律电荷数和质量数都守恒.3.衰变的分类(1)α衰变的一般方程：X→Y＋He，每发生一次α衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减小2，质量数减少4.α衰变的实质：是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子(即氦核).(核内2H＋2n→He)(2)β衰变的一般方程：X→Y＋e.每发生一次β衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数增加1，质量数不变.β衰变的实质：是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子(核内n→H＋2e).＋β衰变：P→Si＋e.(3)γ射线是伴随α衰变或β衰变同时产生的，γ射线不改变原子核的电荷数和质量数.γ射线实质：是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出的光子.4.半衰期(1)剩余核数：N＝N0.(2)剩余质量：m＝m0.U放射性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代表某一种元素)，也可以经一次衰变变成Ti，X和Ti最后都变成Pb，衰变路径如图41所示，则图中()【导学号：67080041】A.a＝84，b＝206B.①是β衰变，②是α衰变C.①是α衰变，②是β衰变D.Ti经过一次α衰变变成PbE.Ti经过一次β衰变变成Pb【解析】Bi经一次衰变变成X，由于质量数不变，所以只能发生了一次β衰变，电荷数增加1即a＝83＋1＝84，①是β衰变，Bi经一次衰变变成Ti，由于电荷数减少2，所以只能发生了一次α衰变，质量数减少4，即b＝210－4＝206，②是α衰变，故A、B正确，C错误；Ti变成Pb，质量数不变，电荷数增加1，所以只能经过一次β衰变，故D项错误，E项正确.【答案】ABE核反应方程1.几个重要的核反应方程32.核反应遵守两个守恒：核电荷数守恒，质量数守恒.3.核反应方程用“→”表示核反应的方向，不能用等号；熟记常见粒子的符号，如：HeHn0－1eeHH92U4.确定衰变次数的方法X→Y＋nHe＋m0－1e根据质量数、核电荷数守恒得Z＝Z′＋2n－mA＝A′＋4n二式联立求解得α衰变次数n，β衰变次数m.一个质子以1.0×107m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核.已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列说法正确的是()A.核反应方程为Al＋H→SiB.核反应方程为Al＋n→SiC.硅原子核速度的数量级为107m/s，方向跟质子的初速度方向一致D.硅原子核速度的数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致E.质子撞击铝原子核变成硅原子核的过程属于原子核的人工转变反应【解析】由核反应中电荷数和质量数守恒可知A选项正确，B选项错误；由动量守恒定律求得硅原子核速度的数量级为105m/s，即D选项正确，C选项错误；用质子撞击铝原子核变成硅原子核的过程属于原子核的人工转变反应，E正确.【答案】ADEα射线和β射线在磁场中的运动轨迹分析α射线和β射线在磁场中的运动轨迹，应弄清以下基本规律：(1)衰变过程中，质量数守恒、电荷数守恒.(2)衰变过程中动量守恒.(3)带电粒子垂直于磁场方向做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力.(4)当静止的原子核在匀强磁场中发生衰变且衰变后粒子运动方向与磁场方向垂直时，大圆一定是α粒子或β粒子的轨迹，小圆一定是反冲核的轨迹.α衰变时两圆外切(如图42甲所示)，β衰变时两圆内切(如图42乙所示).如果已知磁场方向，还可根据左手定则判4断绕行方向是顺时针还是逆时针.图42静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为R1∶R2＝44∶1，如图43所示，则()图43A.α粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反B.原来放射性元素的原子核电荷数为88C.反冲核的核电荷数为88D.α粒子和反冲核的速度之比...