备考2019年高考物理一轮复习文档：第十三章第2讲 放射性元素的衰变、核能讲义.

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1、放射性元素的衰变、核能板块一主干梳理•夯实基础【知识点1】原子核的组成、放射性、放射性同位素、射线的危害和防护I—、原子核1.原子核的组成(1)原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为核子。(2)原子核的核电荷数=质予数，原子核的质量数=质子数+中子数,质子和中子都为一个单位质量。2.同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子。同位素在元素周期表中的位置相同，具有相同的化学性质。具有放射性的同位素叫放射性同位素。例如:fjAl+；Hef誇P+Jn,器P~器Si+；e。二、天然放射现象1.天然放射现象元素宜发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现。天然放射现象的发现，说明原子核

2、还具有复杂的结构。2.放射性和放射性元素物质发射射线的性质叫放射性。具有放射性的元素叫放射性元素。3.三种射线放射性元素放射出的射线共有三种，分别是a射线、卩射线、丫射线。4.三种射线的比较射线名称比较项a射线P射线了射线组成高速氮核流固高速电r流光子流(高频电磁波)带电量—e0质量4竹叫静止质量1836为零符号回;He-;ey速度可达0.lc可达0・99c垂直进入电场或磁场的偏转情况偏转偏转回不偏转贯穿本领最弱较强⑳最强对空气的电离作用很强较弱因很弱1.放射性同位素的应用与防护(1)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同。(2

3、)应用：消除静电、工业探伤、作示踪原子等。(3)防护：防止放射线对人体组织的伤害。【知识点2】原子核的衰变、半衰期I1.原子核的衰变(1)原子核放出a粒子或卩粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。⑵分类a衰变：懐一拜Y+?辿卩衰变：灰〜昇1丫+-匸虔当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生a衰变，有的发生卩衰变，同时伴随着丫辐射。(1)两个重要的衰变①啜Uf囁Th+#He；②囁Th—常Pa+一牡。2.半衰期(1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或

4、化学状态(如单质、化合物)无关。1.a衰变和卩衰变的实质a衰变：核内两个中子和两个质子结合得比较紧密，作为一个整体从较大的原子核内发射出来。卩衰变：核内的一个中子转化为一个质子，同时放出一个电子。【知识点3】核力、结合能、质量亏损I1.核力(1)定义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力。⑵特点①核力是强相互作用的一种表现；②核力是短程力，作用范围在1.5X10-15m之内；③每个核子只跟它邻近的核子间才有核力作用。2.结合能核子结合为原子核时程放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能,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，称做比

5、结合能，也叫平均结合能。(2)特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。4.质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E=m^f原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Am,这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能AE=A〃?c2。【知识点4】裂变反应和聚变反应、裂变反应堆核反应方程I1•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。⑵特点①裂变过程中能够放出巨大的能量；②裂变的同时能够放出2〜3(或更多)个中子；③裂变的产物不是唯一的。对于铀核裂变有二分裂、三分裂和四分裂

6、形式，但三分裂和四分裂概率比较小。(3)典型的裂变反应方程瓷U+f器Kr+哦Ba+3$n。(4)链式反应：由重核裂变产生的扭使裂变反应一代接一代继续下去的过程。(5)临界体积和临界质量：裂变物质能够发生錢式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。(6)裂变的应用：原子弹、核反应堆。(7)反应堆构造：核燃料、减速剂、镉棒、防护层。2.轻核聚变⑴定义两轻核结合成质量较左的核的反应过程。轻核聚变反应必须在高温下进行，因此又叫热核反应。⑵特点①聚变过程放出大量的能量，平均每个核子放出的能量，比裂变反应中平均每个核子放出的能量大3至4倍。②聚变反应比裂变反应更剧烈。

7、③对环境污染较少。④自然界中聚变反应原料丰富。(1)典型的聚变反应方程JH+iH-*2He+Jn+17.60MeV3.核反应(1)核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。(2)核反应的几点说明①核反应中应遵循两个守恒规律，即质量数守恒和电荷数守恒。②核反应通常不可逆，书写核反应方程时，“〜”不能写成“=”。③核反应类型分为：衰变，人工转变，裂变，聚变。4.核反应的四种类型比较/类型可控性核反应方程典例衰变a衰变自发豐Uf常Th+⑨;HeP衰变自发常Th-2?；Pa+一;e人工转变人工控制+；（）十回H（