2019届高中物理第十九章章末小结与测评讲义含解析

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1、章末小结与测评原子核原子核关于核反应方程1．几个重要的核反应方程核反应式与其相关的重要内容U→Th＋Heα衰变来源：2H＋2n→HeTh→Pa＋eβ衰变来源：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(1934年)约里奥—居里夫妇P→Si＋　0＋1e正电子的发现约里奥—居里夫妇U＋n→Sr＋Xe＋10nU＋n→Ba＋Kr＋3n重核的裂变H＋H→He＋n轻核的聚变2．确定衰变次数的方法X→Y＋nHe＋me根据质

2、量数、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。[典例1]　(多选)天然放射性元素Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成Pb(铅)。下列判断中正确的是(　　)A．铅核比钍核少24个中子B．铅核比钍核少8个质子C．衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变D．衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变[解析]选BD　钍核Th比铅核Pb多90－82＝8个质子，质量数之差为232－208＝24，故Pb比Th少24－8＝16个中子，B对，A错；设从Th→Pb经过了n次α衰变和m次β

3、衰变，则由质量数守恒和核电荷数守恒，可求出n、m的值。衰变方程为：Th→Pb＋nHe＋me。解得n＝6，m＝4，即经过6次α衰变和4次β衰变，选项D对，C错。三种射线性质和衰变规律α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)电荷量2e－e0质量4mp(mp＝1.67×10－27kg)静止质量为零符号Heeγ速度0.1c0.99cc来源发生α衰变发生β衰变伴随α或β衰变产生产生机理2个质子和2个中子结为一整体从核中射出核内中子转化为质子时产生衰变(α或β)产生的新核处于激发态时，辐射γ光子回到基

4、态衰变后电荷量变化少2e多1e不变衰变后质量变化少4mp不变不变电磁场中偏转偏转不偏转穿透本领最弱较强最强电离作用很强较弱最弱径迹粗、短、直细、较长、曲折最长通过胶片感光感光感光应用原子核人工转变做“炮弹”；消除静电测量物体的厚度和密度等工业中可用来探伤或流水线的自动控制；医疗上用来治疗肿瘤[典例2]　(多选)下列说法正确的是(　　)A．α射线与γ射线都是电磁波B．原子核发生α衰变后，新核的质量数比原核的质量数减少4C．原子核内某个中子转化为质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变D．放射性元素的原子

5、核数量越多，半衰期就越长[解析]选BC　γ射线是电磁波，α射线不是电磁波，故选项A错误；α衰变是：X→Y＋He，故选项B正确；β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故选项C正确；半衰期由原子核自身决定，与外界环境及物质形态无关，与放射性元素的原子核数量的多少无关，故选项D错误。四类核反应的比较衰变人工转变重核裂变轻核聚变典型反应方程U→Th＋HeTh→Pa＋eN＋He→O＋HBe＋He→C＋nU＋n→Ba＋Kr＋3nH＋H→He＋n产生条件所有原子序数大于83的元素及个别小于83的元素自发

6、进行需要人工用高速粒子进行诱发需要中子的轰击和一定的临界体积需要极高温，核才能获得足够的动能克服库仑斥力意义拉开了人类研究原子核结构的序幕人类获得新能源的一种重要途径人类获得新能源的一种重要途径发现了质子、中子、正电子等基本粒子和一些人工放射性同位素应用举例利用放射性元素的半衰期进行文物年代鉴定等得到人工放射性同位素、作示踪原子核电站、核潜艇、原子弹等氢弹、热核反应[典例3]　(多选)在下列四个核反应中，X表示中子的是哪些？________。在以下核反应中哪些属于原子核的人工转变？________。A.N＋He

7、→O＋XB.Al＋He→P＋XC.H＋H→He＋XD.U＋X→Sr＋Xe＋10X[解析]　在核反应中，不管是什么类型的核反应，都遵守电荷数守恒和质量数守恒，据此，可以判断未知粒子属于什么粒子。在A中，未知粒子的质量数为：14＋4＝17＋x，x＝1，其电荷数为：7＋2＝8＋y，y＝1，即未知粒子是质子(H)；对B，未知粒子的质量数：27＋4＝30＋x，x＝1，其电荷数为：13＋2＝15＋y，y＝0，所以是中子(n)；对C，未知粒子的质量数为：2＋3＝4＋x，x＝1，电荷数为：1＋1＝2＋y，y＝0，也是中子(n)

8、；对D，未知粒子质量数为235＋x＝90＋136＋10x，x＝1，电荷数为：92＋y＝38＋54＋10y，y＝0，也是中子(n)，故核反应X是中子的核反应为B、C、D。人工转变核反应的特点：有粒子作为“炮弹”轰击原子核，并且能够在实验室中进行。因此，A、B为原子核的人工转变。[答案]　BCD　AB核反应的守恒规律与核能的计算原子核的变化叫核反应，常见的核反应有：衰变、人工转变、裂变和聚