高中物理第十九章原子核章末复习课检测新人教版.doc

《高中物理第十九章原子核章末复习课检测新人教版.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十九章原子核【知识体系】主题1　几种重要的核反应和核能的计算1．几种重要的核反应类型．反应类型核反应方程能量情况8原子核的衰变α衰变　U→Th＋He释放能量β衰变　Th→Pa＋e原子核的人工转变质子的发现　N＋He→O＋H——中子的发现　Be＋He→C＋n放射性同位素的发现Al＋He→P＋n重核的裂变U＋n→Sr＋Xe＋10n释放能量U＋n→Ba＋Kr＋3n轻核的聚变H＋H→He＋n释放能量2.核能的计算．重核的裂变和轻核的聚变，存在质量亏损，根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，可以判断两种核反应都会向外释放能量，计

2、算核能的方法如下：(1)质能方程ΔE＝Δmc2是计算释放核能多少的主要方法，质量亏损Δm的确定是计算核能的关键．(2)核反应中如无光子辐射，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．这种情况下的核能可由下列关系计算：反应前总动能＋反应过程中释放的核能＝反应后总动能．3．核反应方程是该部分知识在高考中考查的重点之一，主要考查反应方程的书写、配平及类型判断等问题．书写及配平核反应方程的依据是电荷数、质量数守恒．另外要熟记常见粒子的符号，如He、H、n、e、e、H、H等．【典例1】　已知氘核质量为2.0136u，中

3、子质量为1.0087u，He核的质量为3.0150u．两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成He并放出一个中子，释放的核能也全部转化为机械能(质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV.除了计算质量亏损外，He的质量可以认为是中子的3倍)．(1)写出该核反应的方程式；(2)该核反应释放的核能是多少？(3)若测得反应后生成中子的动能是3.12MeV，则反应前每个氘核的动能是多少MeV?解析：(1)核反应方程为2H→He＋n.(2)质量亏损为Δm＝2.0136u×2－3.0150u－1.0087u＝0.0035u.则释放的核

4、能为ΔE＝Δmc2＝0.0035×931.5MeV＝3.26MeV.(3)设中子和He核的质量分别为m1、m2，速度分别为v1、v2，8反应前每个氘核的动能为E0，反应后中子和He核的动能分别为E1、E2.根据动量守恒得：m1v1－m2v2＝0，所以＝＝.根据E＝mv2得＝＝×＝，即E2＝＝×3.12MeV＝1.04MeV.由能量转化和守恒定律得E1＋E2＝2E0＋ΔE.代入数据得E0＝0.45MeV.答案：(1)2H→He＋n　(2)3.26MeV　(3)0.45MeV名师点评　核能计算常见的方法(1)利用质能方程Δ

5、E＝Δm·c2计算核能．(2)利用比结合能计算核能．原子核的结合能＝比结合能×核子数．核反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新原子核的总结合能之差，等于该次反应所释放(或吸收)的核能．(3)据能量守恒和动量守恒定律计算核能．(4)应用阿伏加德罗常数计算核能．若要计算具有宏观质量的物质中所有原子核都发生核反应所放出的总能量，其解题的基本思路为：①根据物体的质量m和摩尔质量M，由n＝求出物质的量，并求出原子核的个数N＝NAn＝NA.②由题设条件求出一个原子核与另一个原子核反应放出或吸收的能量E0(或直接从题目

6、中找出E0)．③再根据E＝NE0求出总能量．针对训练1．三个α粒子结合成一个碳C，已知碳原子的质量为12.0000u，氦原子质量为4.0026u.(1)写出核反应方程．(2)这个核反应放出的能量是多少焦？8(3)这个能量合多少MeV?解析：(1)3He→C＋ΔE.(2)Δm＝3×4.0026u－12.0000u＝0.0078u，Δm＝0.0078×1.66×10－27kg＝12.948×10－30kg，ΔE＝Δmc2＝1.165×10－12J.(3)ΔE＝1.165×10－12/(1.6×10－19)eV＝7.28×1

7、06eV＝7.28MeV.答案：(1)3He→C＋ΔE　(2)1.165×10－12J(3)7.28MeV主题2　原子核的两种衰变和三种射线1．原子核的两种衰变．(1)原子核的衰变是指原子核放出α粒子或β粒子变成新的原子核．α衰变是原子核放出两个质子和两个中子的结合体，β衰变是原子核内的一个中子变成一个质子时发生的，γ射线是在发生α衰变和β衰变时，产生的新核由较高能量状态向较低能量状态跃迁时发生的．(2)不论发生哪种衰变，衰变前后的电荷数和质量数是守恒的．2．三种放射性射线．三种射线是指α射线、β射线和γ射线，三种射线

8、的实质和特性如下表所示．射线类型粒子特性α射线He(正电)穿透本领小(空气中射程只有几厘米)，电离本领强，速度为β射线e(负电)穿透本领大(能穿透几毫米厚的铝板)，电离作用较弱，速度为γ射线高能光子(中性)穿透本领很大(能穿透几厘米厚的铅板)，电离作用很小3.半衰期．放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间．计算公式：N＝N0或