天然放射现象、核反应和核能

学案正标题

一、考纲要求

1.掌握原子核的衰变、半衰期等知识.

2.会书写核反应方程，并能根据质能方程求解核能问题．

二、知识梳理

1.原子核的组成

(1)原子核由质子和中子组成，两者统称为核子．

(2)原子核常用表示，X为元素符号，上角标A表示核的质量数，下角标Z表示核的电荷

数（原子序数)．

(3)同位素是具有相同的质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置．2.天然放射现象

(1)天然放射现象：某些元素自发放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称为放射性元素．

(2)三种射线的本质：α射线是氦核，β射线是电子，γ射线是光子．

3.原子核的衰变

(1)衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化．可分为α衰变、β衰变，并伴随着γ射线放出．

(2)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间．

放射性同位素的应用

①利用射线：放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、农业、医疗等．

②作示踪原子．

4.核反应、核力与核能

(1)核反应规律：在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒．

(2)核力

①概念：组成原子核的核子之间存在的作用力．

②核力特点

a．核力是强相互作用(强力)的一种表现，在它的作用范围内，核力比库仑力大得多．b．核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内．

c．每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性．

(3)质量亏损

①爱因斯坦质能方程：E＝mc2．

②质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象．

(4)结合能：克服核力束缚，使原子核分解为单个核子时需要的能量，或若干个核子在核力作用下结合成原子核时需要的能量．

5.核裂变和核聚变

(1)重核裂变

①定义：使重核分裂成几个质量较小的原子核的核反应．

②铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，一种典型的反应是生成钡和氪，同时放出三个中子，核反应方程为：

③链式反应：由重核裂变产生中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫做核裂变的链式反应．

④链式反应的条件：a.要有足够浓度的；b.铀块体积需大于临界体积，或铀块质量大

于临界质量．

(2)轻核聚变

①定义：两个轻核结合成较重的核，这样的核反应叫聚变．

②聚变发生的条件：使物体达到几百万度的高温．

三、要点精析

1.衰变规律及实质

→＋→＋

22→→＋

(2)γ射线：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.原子核的人工转变

用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程．

(1)卢瑟福发现质子的核反应方程为：＋→＋.

(2)查德威克发现中子的核反应方程为：

＋→＋.

(3)居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：

＋→＋.

→＋.

3.确定衰变次数的方法

因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数．

4.半衰期

(1)公式：N余＝N原，m余＝m原

(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．

5.衰变次数的确定方法

方法一：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性元素经过n次α衰变和m 次β衰变后，变成稳定的新元素，则表示该核反应的方程为→＋n＋m

根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程

A＝A′＋4n Z＝Z′＋2n－m

由以上两式联立解得n＝，m＝＋Z′－Z

由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组．

方法二：因为β衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后根据衰变规律确定β衰变的次数．

6.核反应类型

(1)核反应的四种类型：衰变、人工转变、裂变和聚变．

(2)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头连接并表示反应方向，不能用等号连接．

(3)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．

(4)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化．

(5)核反应遵循电荷数守恒．

7.计算核能的几种方法

(1)根据ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．

(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算．因1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．

(3)根据平均结合能来计算核能

原子核的结合能＝平均结合能×核子数．

(4)有时可结合动量守恒和能量守恒进行分析计算，此时应注意动量、动能关系式p2＝2mE k 的应用．

8.核反应类型、核能

(1) 核反应类型及核反应方程

→＋

→＋

＋→＋ (卢瑟福发现质子)

＋→＋ (查德威克发现中

＋→

＋

→＋0＋1e

＋→＋＋3

＋→＋＋10

＋→＋

注意：①核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接．

②核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程．

③核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒．

(2)核能释放的两种途径的理解

中等大小的原子核的比结合能最大，这些核最稳定．

①使较重的核分裂成中等大小的核．

②使较小的核结合成中等大小的核．两种途径都可以使核子的比结合能增加，都可以释放能量．

四、典型例题

1.【2015重庆-1】图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。以下判断可能正确的是

A ．a、b为粒子的经迹B．a、b为粒子的经迹

C．c、d为粒子的经迹D．c、d为粒子的经迹

【答案】D

【解析】射线是不带电的光子流，在磁场中不偏转，故选项B错误。粒子为氦核带正电，由左手定则知受到向上的洛伦兹力向上偏转，故选项A、C错误；粒子是带负电的电子流，应向下偏转，选项D正确。故选D。

考点：本题考查放射线的性质、带电粒子在磁场中的运动。

2.【2015山东-39（1）】【物理-物理3-5】发生放射性衰变为，半衰期约为5700年。已知植物存活其间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是_____。（双选，填正确答案标号）

A．该古木的年代距今约为5700年

B．、、具有相同的中子数

C．衰变为的过程中放出β射线

D．增加样品测量环境的压强将加速的衰变

【答案】AC

【解析】

试题分析：因古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5700年，选项a正确；、、具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项b错误；根据核反应方程可知，

衰变为的过程中放出电子，即发出β射线，选项c正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项d错误；故选ac.

考点：半衰期；核反应方程.

3.【2015广东-18】科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚核反应获得能量，核反应方程

分别为：X + Y + + 4.9MeV和+ + X + 17.6MeV，下列表述正确的有

A．X是中子

B．Y的质子数是3，中子数是6

C．两个核反应都没有质量亏损

D．氘和氚的核反应是核聚变反应

【答案】AD

【解析】本题中考查了原子物理的基础知识。题目中有原子物理的两个核反应方程，根据质量数和电荷数守恒规律，由第二个核反应方程得到X为中子()，选项A正确；再由第一个方程得到Y质子数为3，质量数为6，则中子数= 质量数–质子数=" 3" ，选项B错误；

两个核反应都产生了能量，根据爱因斯坦质能方程可知一定有质量亏损，选项C错误；氘和氚的核反应是核聚变反应，选项D正确。

【考点】核反应方程；结合能、质量亏损；聚变反应

4.【2015北京-14】下列核反应方程中，属于α衰变的是（）

A．B．

C．D．

【答案】B

【解析】α衰变是指某一原子核自发的变成另一种原子核，并放出α 粒子的过程。可以很容易的选出B 正确；A 选项为人工转变方程；C 选项为轻核聚变；D 选项为β 衰变

【考点】原子物理衰变

5.【2015北京-17】实验观察到，静止在匀强磁场中A 点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则（）

A．轨迹1 是电子的，磁场方向垂直纸面向外

B．轨迹2 是电子的，磁场方向垂直纸面向外

C．轨迹1 是新核的，磁场方向垂直纸面向里

D．轨迹2 是新核的，磁场方向垂直纸面向里

【答案】D

【解析】由动量守恒可知，原子核静止在磁场中，发生β衰变后的新核与电子的动量大小相

等，方向相反。由，得，粒子运动的半径与电荷量成反比。新核带电

量大于电子，因此R 较小，知轨迹2 为新核轨迹，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。

【考点】β衰变，动量守恒，带电粒子在磁场中的圆周运动

6.【2015安徽-14】图示是α粒子（氦原子核）被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的α粒子在

各点处的加速度方向正确的是

A．M点B．N点C．P点D．Q点

【答案】C

【解析】由库仑定律，可得两点电荷间的库仑力的方向在两者的两线上，同种电荷相互排斥，由牛顿第二定律，加速度的方向就是合外力的方向，故C正确，ABD错误。

考点：考查库仑定律和牛顿第二定律。

7.【2015江苏-12】【选修3-5】（12分）（1）波粒二象性时微观世界的基本特征，以下说法正确的有_______

A．光电效应现象揭示了光的粒子性

B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波也相等

（2）核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，是常用的核燃料。受一个中子轰击后裂变成和两部分，并产生_____个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要_________（选填“大于”或者“小于”）它的临界体积。（3）取质子的质量

，中子的质量，粒子的质量

，光速，请计算粒子的结合能，（计算结果保留两位有效数字）

【答案】（1）AB（2）3 大于（3）4.3×10 – 12J

【解析】（1）光电效应说明光的粒子性，所以A正确；热中子在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以B正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子

性解释，即C错误；根据的德布罗意波长公式，，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波较短，所以D错误。

（2）由质量数和电荷数守可知：，可见产生了3个中子，链式反应的一个条件是铀燃料的体积必须大于或等于临界体积。

（3）根据爱因斯坦质能方程，可求：

8.【2015海南-17】运动的原子核放出粒子后变成静止的原子核Y。已知X、Y和粒子的质量分别是M、和，真空中的光速为c，粒子的速度远小于光速。求反应后与反应前的总动能之差以及粒子的动能。

【答案】，

【解析】反应后由于存在质量亏损，所以反应前后总动能之差等于质量亏损而释放出的能量，故根据爱因斯坦质能方程可得①

反应过程中三个粒子组成的系统动量守恒，故有，②

联立①②可得

9.(2015天津-1)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是

A．天然放射现象说明原子核内部是有结构的

B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构

C．a粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的

D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的

【答案】A

【解析】卢瑟福的粒子散射实使人们认识到原子的核式结构，电子的发现使人们认识到原子并不是自然界中的最小粒子，是有结构的，所以选项BC错误；天然放射性现象使人们认识到原子核是由更小的核子组成，选项A正确；密立根油滴实验测定了元电荷的大小，D 错误。

考点：近代物理学史

10.(2014·新课标Ⅰ·35(1))关于天然放射性，下列说法正确的是________．

A．所有元素都可能发生衰变

B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关

C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性

D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强

E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线【答案】BCD

【解析】自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；α、β和γ三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项D正确；原子核发生衰变时，不能同时发生α和β衰变，γ射线伴随这两种衰变产生，故选项E错误．

11.(2014·天津·6)下列说法正确的是( )

A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立

B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施

C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转

D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同

【答案】BD

【解析】卢瑟福的α粒子散射实验导致了原子的核式结构模型的建立，A错误．

根据紫外线的荧光效应，可知B正确．

天然放射现象中产生的γ射线不带电，在电场和磁场中都不偏转，故C错误．

根据多普勒效应可知观察者与波源互相远离时接收到的波的频率比波源频率低，D正确．

12.(2014·福建Ⅰ·30(1))如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是________(填选项前的字

母)．

A．①表示γ射线，③表示α射线

B．②表示β射线，③表示α射线

C．④表示α射线，⑤表示γ射线

D．⑤表示β射线，⑥表示α射线

【答案】C

【解析】根据三种射线的偏转轨迹可知①⑥表示β射线，②⑤表示γ射线，③④表示α射线．选项C正确．

13.(2014·北京·14)质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)( )

A．(m1＋m2－m3)c B．(m1－m2－m3)c

C．(m1＋m2－m3)c2D．(m1－m2－m3)c2

【答案】C

【解析】由质能方程ΔE＝Δmc2，其中Δm＝m1＋m2－m3，可得ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，选项C正确．

14.(2014·重庆·1)碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有( )

A．B．C．D．

【答案】C

【解析】经过n个半衰期剩余碘131的含量m′＝m n.因32天为碘131的4个半衰期，故剩余碘131含量：m′＝m4＝，选项C正确．

15.【2014·上海卷】核反应方程式Be+He C+X中的X表示

A．质子B．电子C．光子D．中子

【答案】D

【解析】核反应同时遵循质量数和电荷数守恒，根据质量数守恒，可知X的质量数是1，电荷数是0，所以该粒子是中子，D项正确。

【考点】核反应

16.【2014·新课标全国卷Ⅱ】在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）。

A．密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值

B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核

C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（R a）两种新元素

D．卢瑟福通过а粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子

E.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷【答案】ACE

【解析】密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6×10-19C，A正确；贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了中子，B错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）

两种新元素，C正确；卢瑟福通过α粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论，D错误；汤姆逊通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，E正确。

考点：原子物理部分的物理学史知识。

17.【2014·江苏卷】氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤。它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一。其衰变方程是→＋。已知的半衰期约为3.8天，则约经过天，16g的衰变后还剩1g。

【答案】，15.2

【解析】

试题分析：根据衰变过程中，质量数与电荷数守恒可知，,该衰变过程中，所释放的粒子的

质量数为4，即为α粒子。设半衰期为，半衰期的定义：，而n为发生半衰期的次数，；代入数据可得t=15.2天。

18.【2014·上海卷】链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是

A．质子B．中子C．β粒子D．α粒子

【答案】B

【解析】重核的裂变需要中子的轰击，在链式反应中，不断放出高速的中子使裂变可以不断进行下去，B项正确。

【考点】核反应、裂变

19.原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应的总效果可以表示为6→k

＋d＋2＋43.15 MeV由平衡条件可知( )

A．k＝1，d＝4 B．k＝2，d＝2

C．k＝1，d＝6 D．k＝2，d＝3

【答案】B

【解析】核反应的基本规律是质量数和电荷数守恒，所以6×2＝4k＋d＋2,6×1＝2k＋d，解得k＝2，d＝2，因此B正确．

20.关于核衰变和核反应的类型，下列表述中正确的有( )

A．→＋是α衰变

B．＋→＋是β衰变

C．＋→＋是轻核聚变

D．→＋2是重核裂变

【答案】AC

【解析】α衰变是放射出氦核的天然放射现象，A正确；β衰变是放射出电子的天然放射现象，而B是发现质子的原子核人工转变，故B错；C是轻核的聚变，D是β衰变现象，故C 正确，D错．

21.已知氦原子的质量为M He u，电子的质量为m e u，质子的质量为m p u，中子的质量为m n u，u为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程E＝mc2可知：1 u对应于931.5 MeV的能量，若取光速c＝3×108 m/s，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为( )

A．[2(m p＋m n)－M He]×931.5 MeV

B．[2(m p＋m n＋m e)－M He]×931.5 MeV

C．[2(m p＋m n＋m e)－M He]·c2 J

D．[2(m p＋m n)－M He]·c2 J

【答案】B

【解析】核反应方程为2＋2→，质量亏损Δm＝2(m p＋m n)－(M He－2m e)＝2(m p

＋m n＋m e)－M He，所以释放的能量为ΔE＝Δm×931.5 MeV＝[2(m p＋m n＋m e)－M He]×931.5 MeV，选项B正确．

22.下列说法正确的是 ( )

A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律

B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流

C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子

D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关

【答案】C

【解析】原子核发生衰变时遵循电荷数守恒和质量数守恒的规律，衰变过程中释放能量，质量发生亏损，A错误；α射线是高速氦核子流，β射线是高速电子流，两者都是高速运动的带电粒子流，γ射线是高能电磁波，不带电，B错误；根据玻尔的跃迁理论，氢原子的能级是量子化的，因而能级差是一些特定的值，根据跃迁公式hν＝E m－E n，知氢原子从激发态向基态跃迁时只能辐射一些特定频率的光子，C正确；根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0，知光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，D错误．

23.铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：＋―→a＋b＋2

，则a＋b可能是( )

A．＋B．＋

C．＋D．＋

【答案】D

【解析】核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，通过核反应前后的质量数和电荷数相等不难得出A、B、C错误，D正确．

24.核聚变与核裂变相比几乎不会带来放射性污染等环境问题，而且其原料可直接取自海水中的氘，来源几乎取之不尽，是理想的获取能源的方式．EAST装置是中国耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的，它成为世界上第一个建成并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置．已知两个氘核聚变生成一个氦核和一个中子的核反应方程是2

―→＋＋3.26 MeV，若有2 g氘全部发生聚变，则释放的能量是(N A为阿伏加德

罗常数) ( )

A．0.5×3.26 MeV B．3.26 MeV

C．0.5N A×3.26 MeV D．N A×3.26 MeV

【答案】C

【解析】根据核反应方程可知，两个氘核聚变释放的能量为3.26 MeV，那么2 g氘核(即1 mol 氘核)聚变释放的能量为0.5 N A×3.26 MeV，C正确．

25.云室处于一个垂直于纸面向外的匀强磁场中，静止的原子核在云室中发生了一次衰

变，其衰变产物在磁场中运动的圆轨迹如图所示．已知新核Y的质量为M，粒子的质量为m，衰变后粒子的速度大小为v，假设原子核衰变时释放的能量都转化为粒子和新核的动能．

(1)试写出核衰变方程．

(2)求原子核衰变时释放的能量．

【答案】(1)→＋.(2)

【解析】(1)衰变方程为→－.

(2)原子核在衰变前后动量守恒，设衰变后新核的速度为v1，则Mv1＝mv.

根据题意可知，衰变时释放的总能量E＝＋.

联立以上二式解得E＝

26.(钍)经过一系列α衰变和β衰变，变成 (铅)．以下说法中正确的是( )

A．铅核比钍核少8个质子

B．铅核比钍核少16个中子

C．共经过4次α衰变和6次β衰变

D．共经过6次α衰变和4次β衰变

【答案】ABD

【解析】设α衰变次数为x，β衰变次数为y，由质量数守恒和电荷数守恒得

232＝208＋4x

90＝82＋2x－y

解得x＝6，y＝4

C错，D正确．

铅核、钍核的质子数分别为82、90，故A正确．

铅核、钍核的中子数分别为126、142，故B正确．

27.约里奥－居里夫妇因发现人工放射性元素而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是________．

【答案】

【解析】

写出衰变方程

→＋

故这种粒子为 (正电子)

28.(1)现有三个核反应方程：

①→＋0－1e；

②＋→＋＋3；

③＋→＋.

下列说法正确的是( )

A．①是裂变，②是β衰变，③是聚变

B．①是聚变，②是裂变，③是β衰变

C．①是β衰变，②是裂变，③是聚变

D．①是β衰变，②是聚变，③是裂变

(2)现有四个核反应：

A.＋→＋

B.＋→X＋＋3

C.→＋

D.＋→＋

①________是发现中子的核反应方程，________是研究原子弹的基本核反应方程，________

是研究氢弹的基本核反应方程．

②求B中X的质量数和中子数．

【答案】(1)C (2)①D B A ②144 88

【解析】(1)→＋中Na核释放出β粒子，为β衰变.＋→＋

r＋3为铀核在被中子轰击后，分裂成两个中等质量的核，为裂变．而＋→＋为聚变，故C正确．

(2)①人工转变核反应方程的特点：箭头的左边是氦核与常见元素的原子核，箭头的右边也是常见元素的原子核．D是查德威克发现中子的核反应方程，B是裂变反应，是研究原子弹的基本核反应方程，A是聚变反应，是研究氢弹的基本核反应方程．

②由电荷数守恒和质量数守恒可以判定，X质量数为144，电荷数为56，所以中子数为144－56＝88.

29.氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量，该反应方程为：＋→＋x，

式中x是某种粒子．已知：、、和粒子x的质量分别为2.014 1 u、3.016 1 u、

4.002 6 u和1.008 7 u；1 u＝931.5 MeV/c2，c是真空中的光速．由上述反应方程和数据可知，粒子x是____________，该反应释放出的能量为________MeV(结果保留3位有效数字)．

【答案】(1) (或中子) 17.6

【解析】核反应方程必须满足质量数和电荷数守恒，可知x是n(中子)．聚变前后质量亏损是：Δm＝(2.014 1＋3.016 1－4.002 6－1.008 7) u＝0.018 9 u

释放能量ΔE＝Δmc2＝0.018 9×931.5 MeV≈17.6 MeV.

30.2011年3月11日日本福岛核电站发生核泄漏事故，其中铯137()对核辐射的影响大，其半衰期约为30年．

(1)请写出铯137()发生β衰变的核反应方程________________[已知53号元素是碘(Ⅰ)，56号元素是钡(Ba)]．

(2)若在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中的质量亏损为________(真空中的光速为c)．

(3)泄漏出的铯137要到约公元________年才会有87.5%的原子核发生衰变．

【答案】(1)→＋(2) (3)2101

【解析】(1)铯137()发生β衰变的核反应方程为→＋

(2)由爱因斯坦的质能方程得ΔE＝Δmc2可知，该反应过程中的质量亏损为.

(3)泄漏出的铯137有87.5%的原子核发生衰变，还剩12.5%，设衰变的时间为t，则＝

，因半衰期τ＝30年，则t＝90年，即要到约公元2101年．

31.钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态*、α粒子，而铀核激发态*立即衰变为铀核，并放出能量为0.097 MeV的γ光子．已知：

、和α粒子的质量分别为m Pu＝239.052 1 u、m U＝235.043 9 u和

mα＝4.002 6 u，1 u＝931.5 MeV/c2.

(1)写出衰变方程；

(2)已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能．

【答案】(1)―→*＋α

*―→＋γ或―→＋α＋γ

(2)5.034 MeV

【解析】(1)衰变方程为

―→*＋α①

*―→＋γ②

或合起来有―→＋α＋γ③

(2)上述衰变过程的质量亏损为

Δm＝m Pu－m U－mα④

放出的能量为ΔE＝Δm·c2 ⑤

ΔE是铀核的动能E U、α粒子的动能Eα和γ光子的能量Eγ之和．

ΔE＝E U＋Eα＋Eγ⑥

可得

E U＋Eα＝(m Pu－m U－mα)c2－Eγ⑦

设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为v U和vα，则由动量守恒有

m U v U＝mαvα⑧

又由动能的定义知

E U＝，Eα＝⑨

由⑧⑨式得⑩

由⑦⑩式得Eα＝ [(m Pu－m U－mα)c2－Eγ]

代入题给数据得Eα＝5.034 MeV

32.两个动能均为1 MeV的氘核发生正面碰撞，引起如下反应：＋→＋.已知

氘核的质量为2.013 6 u，氚核的质量为3.015 6 u，氕核的质量为1.007 3 u,1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV.

(1)此核反应中放出的能量ΔE为多少兆电子伏特？

(2)若放出的能量全部变为新生核的动能，则新生的氕核所具有的动能为多少兆电子伏特？

【答案】(1)4.005 MeV (2)4.5 MeV

【解析】(1)由质能方程得ΔE＝Δmc2＝(2×2.013 6 u－3.015 6 u－1.007 3 u)×931.5 MeV≈4.005 MeV.

(2)相互作用过程中动量守恒，设新生核的动量大小分别为p1、p2，则p1＝p2＝p

E km1＝＝

E km2＝＝

由能量守恒定律，有

2E k＋ΔE＝E km1＋E km2

解得E km2≈4.5 MeV.

33.某些建筑材料可产生放射性气体—氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么氡会经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康．原来静止的氡核(Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po)，并放出一个能量E0＝0.09 MeV 的光子．已知放出的α粒子动能Eα＝5.55 MeV；忽略放出光子的动量，但考虑其能量；1 u 相当于931.5 MeV.

(1)写出衰变的核反应方程．

(2)衰变过程中总的质量亏损为多少？(结果保留三位有效数字)

【答案】(1)→＋＋γ(2)0.006 16u

【解析】(1)发生α衰变，方程为→＋＋γ.

(2)忽略光子的动量，由动量守恒定律，有0＝pα－p PO

又E k＝

新核钋的动能E Po＝Eα

生活中的电磁辐射现象

高二级物理研究性学习方案 ——生活中的电磁辐射现象 指导教师：朱正瑞牛选民 参加班级：高二五班 参加人数：70人 一、课题名称： 生活中的电磁辐射现象 二、课题背景说明： 近年来，电磁辐射成为了人们经常关注的物理现象，随着科技的发展，我们的身边出现了更多电磁辐射。电磁辐射分为天然辐射和人工辐射。天然辐射来自太阳、地球的热辐射，宇宙射线、雷电等。人工辐射主要来自电视、广播，雷达、通信基站，还有工业、科学、医疗和生活中的一些应用设备。电磁辐射现象对现代的生产与生活产生了正面的和负面的影响。 三、课题的目的和意义： 让更多的同学了解生活中的电磁辐射现象以及了解如何减小有害辐射的伤害。 四、课题内容： 1.有益辐射现象。 2.有害辐射现象。 3.有害辐射带来了什么。 4.如何减小有害辐射带来的伤害。 五、课题研究方法： 建立合作小组，小组在教师的指导下通过图书资料和上网下载网络资料进行学习，并以个人或小组为单位到相关家庭、单位或部门了解电磁辐射现象，收集资料，对各种资料进行筛选、整理、分析，小组合作讨

论，最后得出成果。 六、课题研究的程序与分工： 1. 研究程序 第一阶段：课题培训阶段。（1课时） 指导教师与学生见面，全体学生听取教师的课题介绍，了解研究性学习的学习目的、研究方法等相关内容。 第二阶段：课题准备阶段。（1课时） 学生自由组成课题小组，选定组长，组长分工；教师指导学生写好课题报告、申报表上交，安排好阶段的学习活动工作计划。 第三阶段：课题实施阶段。（1个半月） （1）第1周：查询图书资料或网络资料，学习电磁辐射益处与害处。（2）第2周：调查生活与生产中的电磁辐射现象。 （3）第3周：制定减小有害辐射的方案。 （4）第4周：撰写学习心得、研究报告，制作宣传板报。 （5）第50周：进行结题工作。 2.任务分工 （1）搜集学习性资料：第一研究小组组长：刘晓玲张永福 （2）调查与访问：第二研究小组组长：王亚娟王建成 （3）整理分析资料：第三研究小组组长：吴玲贺新元 七、课题实施的条件：书籍、网络、计算机、照相机等。 八、课题的成果形式：研究报告 九、评价方式： 研究性学习结题报告完成之后，需要对每个同学在本次课题活动中的参与情况和取得的收获进行全面系统评价，评价过程为： 1.个人总结 参加课题活动的每个学生对本课题的开展情况进行整体介绍和评价。

核能的利用及其利弊

核能利弊 福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故后，日本政府已宣布疏散核电站 周边20公里范围内的居民，并要求20公里至30公里范围内的居民留在室内避难。但随着核辐射危机的持续，该区域希望主动疏散避难的民众增多，生活必需品等物资补给也都比较困难，是否需要扩大疏散范围成为一个议题。 中新社东京3月30日电东京电力公司最高管理层30日下午举行记者会， 再次为核事故进行公开道歉。该公司董事长胜俣恒久首次明确表示，发生核泄漏事故的福岛第一核电站1~4号核反将被废弃。日本官房长官枝野幸男则暗示，该核电站另外两个反应堆也将成为废堆。日本政府还决定紧急叫停14座新增核电反应堆的计划，对其能源政策进行全面修正。 截至目前，日本核电站已有2台机组起火、3台机组发生爆炸、3个反应 堆堆芯出现融化，8台机组冷却系统出现故障，这是历史上首次发生群堆核电事故。上个世纪两次著名的核电事故——1979年美国三哩岛和1986年前苏联切尔诺贝利核电事故都仅是一个反应堆造成的。法国安全机构负责人安德鲁-克劳德·罗科斯塔称：福岛核电站事故比三哩岛事故更为严重，但不如切尔诺贝利事故影响大。 随着事态影响的不断扩大，人们已经认识到即便拥有如此先进技术的日 本，对核电事故的控制能力也无法做到“坚不可摧”。曾被视为“清洁高效”的核能被认为是日本解决能源贫乏问题的希望，但这个一度宣称要“核能立国”的国度，现在也不得不反思这个计划能否再坚持下去。 而日本核电事故也正引发“蝴蝶效应”，民众对核电的恐慌正在全球蔓延。 成为全球核电产业未来必须面对的最大挑战。日本大地震引发的核安全危机让日本核电产业的美梦濒临破灭。在安全和高效运行近30年后，灾难突然到来，让这个岛国最终没能逃脱核电魔咒。 这个事故，人们开始对核能不得不重新审视，核能，到底是英雄还是混蛋 呢？ 对于这个问题，我们得先对核能有些了解。 核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所有需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀235纯度只约占3%－4%，其余皆为无法产生核分裂的铀238。 举例而言，核电厂每年要用掉80吨的核燃料，只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤，需要515万吨，每天要用20吨的大卡车运705车才够。如果使用天然气，需要143万吨，相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。换算起来，刚好接近全台湾692万户的瓦斯用量。核能还具有以下一些优点： 1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。 2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 3.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。 wk_ad_begin({pid : 21});wk_ad_after(21, function(){$('.ad-hidden').hide();},

高三物理一轮复习第13章动量光电效应核能第3节核反应和核能

第3节 核反应和核能 知识点1 原子核的组成 放射性及放射性同位素 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．质子带正电，中子不带电． (2)基本关系 ①核电荷数＝质子数(Z )＝元素的原子序数＝核外电子数． ②质量数(A )＝核子数＝质子数＋中子数． (3)X 元素的原子核的符号为A Z X ，其中A 表示质量数，Z 表示核电荷数． 2．天然放射现象 (1)天然放射现象：元素自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，说明原子核具有复杂的结构． (2)放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的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α射线、β射线、γ射线． 3．放射性同位素的应用与防护 (1)同位素：具有相同质子数和不同中子数的原子核． (2)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． (3)应用：消除静电、工业探伤、作示踪原子等． (4)防护：防止放射性对人体组织的伤害． 知识点2 原子核的衰变、半衰期 1．原子核的衰变 (1)定义：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化． (2)分类： α衰变：A Z X→A －4Z －2Y ＋4 2He β衰变：A Z X→ A Z ＋1Y ＋ 0 －1e γ辐射：当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射． (3)两个典型的衰变方程： ①α衰变：238 92U→234 90Th ＋4 2He ； ②β衰变：234 90Th→234 91Pa ＋0 －1e.

陕西省人教版物理高二选修2-3 5.1天然放射现象 原子结构同步训练

陕西省人教版物理高二选修2-3 5.1天然放射现象原子结构同步训练 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共15题；共30分) 1. （2分） (2017高一下·琼山期末) 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在（） A . 电子 B . 中子 C . 质子 D . 原子核 2. （2分） (2017高二下·金凤期末) 卢瑟福预想到原子核内除质子外，还有中子的事实依据是（） A . 电子数与质子数相等 B . 原子核的质量大约是质子质量的整数倍 C . 原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些 D . 质子和中子的质量几乎相等 3. （2分）恒星的前身是（） A . 宇宙的微粒 B . 星团 C . 行星 D . 星际云或星际云中的某块星云 4. （2分） (2017高二下·巨鹿期中) 在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数的α粒子发生了大角度的偏转，其原因是（） A . 原子中有带负电的电子，电子会对α粒子有引力的作用

B . 正电荷在原子中是均匀分布的 C . 原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上 D . 原子是可再分的 5. （2分） (2017高三上·普宁期末) 下列说法正确的是（） A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B . 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短 C . 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构 D . 按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加 6. （2分）(2017·银川模拟) 下列说法正确的是（） A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B . 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在的原子核 C . 一束光照射某种金属，其频率低于该金属的截止频率时不能发生光电效应 D . 氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，核外电子的动能增大 7. （2分）(2017·新化模拟) 下列说法正确的是（） A . 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 B . α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流 C . 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 D . 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 8. （2分） (2017高二下·江津期中) 下列说法正确的是（） A . 玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立

知识讲解 核能、核能的利用

物理总复习：核能、核能的利用 编稿：xx 审稿：xx 【考纲要求】 1、知道核力及结合能、质量亏损等概念 2、会配平和书写核反应方程式 3、知道核能获取的两种方式，了解核反应堆的主要组成部分， 能进行简单的有关核能的计算问题 【考点梳理】 考点一、核能 要点诠释： 1、核力 核子间作用力。其特点为短程强引力：作用范围为2.0×10－15m，只在相邻的核子间发生作用。 2、核能 核子结合为原子核时释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。 比结合能：结合能与核子数之比称做比结合能，也叫平均结合能。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。 不同原子核的比结合能是不一样的，由比结合能曲线可以看出：中等大小的核比结合能最大（平均每个核子的质量亏损最大），这些核最稳定。 3、质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程E＝mc2说明物体的质量和能量之间存在着一定的关系，一个量的变化必然伴随着另一个量的变化。核子在结合成原子核时放出核能，因此，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小△m，这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能△E＝△mc2；反之，由核能也可求出核反应过程的质量亏损。 4、△E＝△mc2是计算核能的常用方法。在具体应用中要注意单位制的统一及不同单位的换算。若质量单位取原子质量单位u，则： 此结论亦可在计算中直接应用。另外，在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能转化为生成的新核和新粒子的动能。因而在此情况下可应用力学原理—动量守恒和能量守恒来计算核能。 5、质能方程的理解 对于质量亏损，切忌不能认为这部分质量转化成了能量，质能方程的本质是：第一，质

天然放射现象

二、天然放射现象 目的要求 复习元素的放射性。 知识要点 1.天然放射现象 天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。 三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较： 如⑴、⑵图所示，在匀强磁场和匀强电场中都是β比α的偏转大，γ不偏转；区别是：在磁场中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物线。⑶图中γ肯定打在O 点；如果α也打在O 点，则β必打在O 点下方；如果β也打在 O 点，则 α必打在O 点下方。 3.氢原子中的电子云(以下新教材适用) 对于宏观质点，只要知道它在某一时刻的位置和速度以及受力情况，就可以应用牛顿定律确定该质点运动的轨道，算出它在以后任意时刻的位置和速度。 对电子等微观粒子，牛顿定律已不再适用，因此不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置。玻尔理论中说的“电子轨道”实际上也是没有意义的。更加彻底的量子理论认为，我们只能知道电子在原子核附近各点出现的概率的大小。在不同的能量状态下，电子在各个位置出现的概率是不同的。如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率，画出图来，就像一片云雾一样，可以形象地称之为电子云。 4.激光的特性及其应用 普通光源（如白炽灯）发光时，灯丝中的每个原子在什么时候发光，原子在哪两个能级间跃迁，发出的光向哪个方向传播，都是不确定的。 激光是同种原子在同样的两个能级间发生跃迁生成的，其特性是：⑴是相干光。（由于是相干光，所以和无线电波一样可以调制，因此可以用来传递信息。光纤通信就是激光和光导纤维结合的产物。）⑵平行度好。（传播很远距离之后仍能保持一定强度，因此可以用来精确测距。激光雷达不仅能测距，还能根据多普勒效应测出目标的速度，对目标进行跟踪。还能用于在VCD 或计算机光盘上读写数据。）⑶亮度高。能在极小的空间和极短的时间内集中很大的能量。（可⑴ ⑵ ⑶

高三物理核能

原子物理单元测试 说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟. 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分. 1 .1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科学家.下列核反应方程中属于研究“两弹”的基本核反应方程式 是 （ ） A. N 147 +He 42→O 178+H 1 1 B. U 23592+n 10→Sr 9038+Xe 13654+10n 10 C. U 23892 →Th 23490+He 4 2 D. H 21+H 3 1→He 42+n 1 解析：本题考查重核裂变和轻核聚变的核反应方程.“两弹”是指原子弹和氢弹，原理 分别为重核裂变和轻核聚变，B 为重核裂变方程之一，D 为轻核聚变方程.故正确选项为BD. 答案BD 2.下图为查德威克研究原子核内部结构的实验示意图，由天然放射性元素钋（P o ）放出 α射线轰击铍时会产生粒子流a ，用粒子流a 打击石蜡后会打出粒子流b ，经研究知道 （ ） A.a 为质子，b 为中子 B.a 为γ射线，b 为中子 C.a 为中子，b 为γ射线 D.a 为中子，b 为质子 解析：本题考查查德威克发现中子的实验装置.选项D 正确. 答案D 3.下列说法正确的是 （ ） A.α射线和γ射线都是电磁波 B.β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流 C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期 D.原子核经过衰变生成新核，则新核的总质量总小于原核的质量 解析：组成α射线的粒子是氦原子核，γ射线是高频电磁波，A 错.β射线是原子的核内中子转变成质子时放出的电子流，B 错.原子核衰变的半衰期由原子核本身决定，与它所

核能的利用和安全

核能的利用和安全 摘要: 从19世纪以来,人类发现了核能之后,核能的利用开始进入人们的视野,可以作为最新型的大杀伤力武器和最清洁能源之一的它,人们对他的研究从未停止.方向主要有两个,一个主要是利用核能来产生电力,而另一方面,则是制造核武器..核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量.是种目前为止能源利用率较高和最为清洁的能源之一,而核武器是利用原子核裂变或聚变反应，瞬间释放出巨大能量，造成大规模杀伤和破坏作用的武器。 关键词: 核能,核武器,原子能,核裂变,核聚变,能量,核事故 正文: 核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，核能通过三种核反应之一释放：1、核裂变，打开原子核的结合力。2、核聚变，原子的粒子熔合在一起。3、核衰变，自然的慢得多的释能形式。 核武器 在核能被发现之后,首先使用的是制造核武器,核武器是战略威慑和扼制常规战争的主要手段，例如原子弹、氢弹、中子弹等.核能是核裂变或聚变反应释放的巨大能量，例如1克铀在裂变时，它的原子核产生的爆炸力相当于20吨 TNT炸药的能量。因此具有很高的利用价值。 目前来看,一旦发生核战争，全球的各种核武器足以毁灭整个地球，因此这样的“核战争”中没有赢家，只有自我毁灭。核武器即使在战争中不直接使用，也在高科技局部战争中起着重要的威慑作用。美国于1945年8月6日和9日先后在日本的广岛和长崎投下了两颗原子弹，示了原子弹空前的杀伤和破坏力,而到目前为止,日本也是唯一一个在战争中遭受到核打击的国家.

原理: 核武器是指利用核裂变或聚变反应释放的巨大能量而产生爆炸 作用，核武器爆炸，不仅释放的能量巨大，而且核反应过程非常迅速，微秒级的时间内即可完成。因此，在核武器爆炸周围不大的范围内形成极高的温度，加热并压缩周围空气使之急速膨胀，产生高压冲击波。地面和空中核爆炸，还会在周围空气中形成火球，发出很强的光辐射。核反应还产生各种射线和放射性物质碎片；向外辐射的强脉冲射线与周围物质相互作用，造成电流的增长和消失过程，其结果又产生电磁脉冲。这些不同于化学炸药爆炸的特征，使核武器具备特有的强冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等杀伤破坏作用。 威力: 然而，核武器却是恐怖的，据联合国和日本1986年在北京共同举办的《核战争威胁与核能和平利用展览》介绍,广岛原子弹爆炸时,"在一二秒钟内,全市40%的地方变成了焦土,92%的地方不能辨出原来的面貌.一年后,广岛宣布有118661人死于此次轰炸……至今为止,死于此次轰炸的人数已超过20万名."长崎原子弹眨眼之间毁坏了三分之一个城市.在这次轰炸中,有7.4万人死亡,7.5万人受重伤.在伤亡人员中,很多人就是受到放射性沾染的伤害。然而按今天核武器的破坏力来衡量,广岛,长崎原子弹都是原始核武器,其破坏能力也都是最低 限度的..由于核武器的杀伤力极大,造成的毁灭性效果并非人类所能 承担的,因此,目前世界上的核武器多起震慑作用,而并未实际投入到 战争当中去. 核能发电(核电站): 任何东西都有它的两面性，核能也不过如此。虽然核武器给人类带来了巨大的恐慌，但它所蕴含的巨大的能量也让人人们看到了有利的一面。我们目前处于和平年代,核武器并没有投入到战争当中去, 但这不代表我们没有对核能的继续研究,因为核能也能和平地利用, 造福于人类,利用核能发电的核电站就是其中的手段之一. 核能发电,就是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外（见轻水堆），其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，

2020年高考物理考点一遍过专题58放射性、核反应、核能

专题58 放射性、核反应、核能 一、原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期、放射性同位素 1．原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数。 2．天然放射现象 （1）天然放射现象 元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现。天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构。 （2）放射性和放射性元素 物质发射某种看不见的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α射线、β射线、γ射线。 （4）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应用：消除静电、工业探伤、作示踪原子等。 ③防护：防止放射性对人体组织的伤害。 3．原子核的衰变 （1）衰变：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。 （2）分类 α衰变：42X Y+He A A Z Z A -→ β衰变：011X Y+e A A Z Z +-→ （3）半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。 二、核力、结合能、质量亏损 1．核力 （1）定义： 原子核内部，核子间所特有的相互作用力。 （2）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1.5×10–15 m 之内； ③每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用。

2．结合能 核子结合为原子核时释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 =mc 2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm ，这就是质量亏损。由质量亏损可求出释放的核能ΔE =Δmc 2。 三、裂变反应和聚变反应、裂变反应堆、核反应方程 1．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。 （2）典型的裂变反应方程： 235189144192036560U+n Kr+Ba 3n →+。 （3）链式反应：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程。 （4）临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量。 （5）裂变的应用：原子弹、核反应堆。 （6）反应堆构造：核燃料、减速剂、镉棒、防护层。 2．轻核聚变 （1）定义：两轻核结合成质量较大的核的反应过程。轻核聚变反应必须在高温下进行，因此又叫热核反应。 （2）典型的聚变反应方程： 四、原子核的衰变和原子核的人工转变 1．衰变规律及实质 （1）两种衰变的比较

高二物理物质的放射性及其应用

B 物质的放射性及其应用 一、教学任务分析 1896年汤姆发现电子，从而揭示了原子并非是构成物质的最小单元，本节“天然放射性现象”进一步揭示原子核是可分的，本节容是学生认识物质结构的一个不可或缺的环节，也是部分学生深入学习“放射性衰变”的基础。 为了研究射线的性质，需要借助电场，为此学生要了解带电粒子在电场中偏转运动。因为要探讨射线粒子的电离作用，所以学生要知道电离的概念。教材对探测放射线的仪器及实验“用G-M传感器探测γ射线”作了简单介绍，不作教学要求，教材中“放射性同位素作为示踪原子”是拓展型课程中的选学容，也不属本设计的教学容。 本设计首先通过复习提问，引入课题，其次通过学生阅读教材，然后讨论，得到关于天然放射性现象的基本知识。再次通过学生阅读教材、讨论及教师讲解，梳理出三种射线的本质及其基本特点；通过老师讲解、学生倾听，使学生了解放射性的几种应用。最后，通过学生阅读教材、讨论，使学生领略居里夫人的风采。 利用放射性在诊病治疗、工业探伤等方面的应用和防护的知识，可使学生感悟科学、技术与社会的关系，介绍居里夫人等科学家为科学献身的事迹，可使学生领略科学家的崇高思想境界。 二、教学目标 1、知识与技能 （1）知道天然放射现象。 （2）知道α、β、γ射线的本质和基本特性。 （3）知道射线的基本应用与防护方法。 2、过程与方法 通过学习α、β、γ射线感受利用电场来研究微观粒子的方法 3、态度、情感与价值观 （1）通过了解放射性在诊病治疗、工业探伤等方面的应用和放射线的防护，感悟科学、技术与社会的关系。 （2）通过了解居里夫人等科学家为科学献身的事迹，领略科学家的崇高思想境界。 三、教学重点和难点

高中物理《天然放射现象》知识及题型归纳

《天然放射现象》知识及题型归纳 天然放射现象是高考常考点。对该部分知识的考查主要集中在：（1）三种射线的特性及鉴别；（2）半衰期的理解及应用；（3）衰变规律及应用 一、三种射线的特性及鉴别 三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较： 如⑴、⑵图所示，在匀强磁场和匀强电场中都是β比α的偏转大，γ不偏转；区别是：在磁场中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物线。⑶图中γ肯定打在O点；如果α也打在O点，则β必打在O点下方；如果β也打在O点，则α必打在O点下方。 例1、如图所示，R为放射源，虚线范围内有垂直于纸面的磁声B，LL’为厚纸板，MN为荧光屏，今在屏上P点处发现亮斑，则到达P点处的放射性物质微粒和虚线范围内B 的方向分别为（）

A．a粒子，B垂直于纸面向外 B．a粒子，B垂直于纸面向内 C．β粒子，B垂直于纸面向外 D．β粒子，B垂直于纸面向内 解析：由于a粒子贯穿本领很弱，只能穿透几厘米空气，因此穿透厚纸板到达屏上P 点处不可能是a粒子；由于粒子不带电，穿过B区域不会发生偏转，因此到达P点处的 也不可能是γ粒子；由此可知，到达P点处的必然是β粒子。又由于β粒子带的是负电，因此用左手定则便可判断B的方向应该是垂直于纸面向内。所以应选D。 二、半衰期的理解及应用 （1）定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间。 （2）意义：反映了核衰变过程的统计快慢程度。 （3）特征：只由核本身的因素所决定，而与原子所处的物理状态或化学状态无关。 （4）理解：搞清了对半衰期的如下错误认识，也就正确地理解了半衰期的真正含义。第一种错误认识是：N0（大量）个放射性元素的核，经过一个半衰期T，衰变了一半，再经过一个半衰期T，全部衰变完。第二种错误认识是：若有4个放射性元素的核，经过一个半衰期T，将衰变2个。事实上，N0（大量）个某种放射性元素的核，经过时间t后剩下的 这种核的个数为，而对于少量的核（如4个），是无法确定其衰变所需要的时间的。这实质上就是“半衰期反映了核衰变过程的统计快慢程度”的含义。 例2、关于半衰期，以下说法正确的是（） A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长 B．升高温度可以使半衰期缩短 C．氡的半衰期为3．8天，若有四个氡原子核，经过7．6天就只剩下一个 D．氡的半衰期为3．8天，4克氡原子核，经过7．6天就只剩下1克 解析：放射性元素衰变的快慢是跟原子所处的物理状态或化学状态无关，故AB错误。放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间是一种统计规律，半衰期对某一个或某几个原子核来说，是无意义的。故C错。因此，正确答案只有D。

核能利用与发展论文

核能利用与发展趋势 学校：东北农业大学 学院：工程学院 班级：机化1302 学号： 姓名：

核能利用与发展趋势 Unclear energy utilization and development trend 摘要核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式，目前，我国核电已由起步进入发展阶段，具有自主设计建造第一代核电的能力，我国已做出积极推进核电发展的重大决定，加快我国核电建设，提高核电在电力供给中的比重，这将有助于缓解电力增民与交通运输的矛盾，核能利用的发展前景将越来越广阔。 关键词核能利用前景核能发展核电 1.核电概述 核能的发展和利用是20世纪科技史上最杰出的成就之一。它通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc2，该方程式表明，质量和能量是等价的，其比例常数为光速的平方。在核能的利用中，核电厂的发展是相当迅速的，己被公认为是一种经济、安全、可靠、干净的能源，核动力技术在多数发达国家得到了巨大发展，也在很多发展中国家获得了广泛的认可。根据能源需求和能源生产结构，我国政府己制定了积极发展核电的方针，建设了秦山和大亚湾两大核电基地，中国核电建设的安全策略取得了成功。 2.核能发电 核能是原子核结构发生变化是释放出来的能量。目前人类利用核能主要有三种——重元素的原子核发生裂变和轻元素的原子核发生聚合反映时释放出来的核能或是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程，它们分别为核裂变能、核聚变能和核衰变。核裂变能 核裂变，又称核分裂，是指由较重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的（原子序数较小的）原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站的能量来源都是核裂变。早期原子弹应用钚-239为原料制成。而铀-235裂变在核电厂最常见。 重核原子经中子撞击后，分裂成为两个较轻的原子，同时释放出数个中子。释放出的中子再去撞击其它的重核原子，从而形成链式反应而自发分裂。原子核裂变时除放出中子还会放出热，核电厂用以发电的能量即来源于此。 由于每次核裂变释放出的中子数量大于一个，因此若对链式反应不加以控制，同时发生的核裂变数目将在极短时间内以几何级数形式增长。若聚集在一起的重核原子足够

高三物理第一轮复习24核反应 核能 质能方程学案 新人教版

高三物理第一轮复习24核反应核能质能方程学案新 人教版 一、知识点梳理 1、核反应 在核物理学中，原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应．典型的原子核人工转变： 14 7N+4 2 He 8 O+1 1 H 质子1 1 H的发现方程卢瑟福 9 4Be+4 2 He 6 C+1 n 中子1 n的发现方程查德威克 2、核能 （1）核反应中放出的能量称为核能 （2）质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子质量之和．质量亏损．（3）质能方程：质能关系为Ｅ＝ｍｃ2 原子核的结合能ΔＥ=Δｍｃ2 3、裂变 把重核分裂成质量较小的核，释放出的核能的反应，叫裂变 典型的裂变反应是： 235 92Ｕ+ｎＳr+136 54 Ｘe+101 ｎ 4．轻核的聚变 把轻核结合成质量较大的核，释放出的核能的反应叫轻核的聚变．聚变反应释放能量较多，典型的轻核聚变为： 2 1Ｈ+ＨＨe+1 ｎ 5．链式反应 一个重核吸收一个中子后发生裂变时，分裂成两个中等质量核，同时释放若干个中子，如果这些中子再引起其它重核的裂变，就可以使这种裂变反应不断的进行下去，这种反应叫重核裂变的链式反应 二、典型例题 例1．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（v。）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯（C2Cl4）溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核，其核反应方程式为 νe＋37 17Cl→37 18 Ar十 0 －1 e 已知37 17Cl核的质量为36.95658 u，37 18 Ar核的质量为36.95691 u， 0 －1 e的质量为0.00055 u，1 u质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小

高中物理放射性衰变小测题

高中物理放射性元素的衰变 1、下列说法中正确的是（C） A.射线比射线更容易使气体电离 B.核反应堆产生的能量来自轻核的聚变 C.射线在电场和磁场中都不会发生偏转 D.太阳辐射的能量主要来源于太阳内部重核的裂变 2、关于天然放射现象，以下叙述正确的是（BC） A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小 B.衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的 C.在、、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强 D.铀核（U）衰变为铅核（Pb）的过程中，要经过8次衰变和10次衰变 3、放射性元素能自发地放出射线，变成别的元素，同时伴随核能的释放.下列表述中正确的是（CD） A.、、三种射线都是电磁波 B.在、、三种射线中电离能力最弱的是射线 C.太阳辐射的能量是由轻核聚变产生的 D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变 4、目前，核反应产生的核能主要来源于U的裂变，则下列说法中正确的是（D） A.U原子核中有92个质子、143个核子 B.U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，核反应方程为 ，说明U是由Ba和Kr组成的 C.U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短

D.若一个铀核在裂变前后的质量亏损为，则其释放的核能为 5、8.放射性同位素可用来推算文物的“年龄”。的含量每减少一半要经过约5730年。某考古小组挖掘到一块动物骨骼，经测定还剩余1/8，推测该动物生存年代距今约为（A） A.5730×3年 B.5730×4年 C.5730×6年 D.5730×8年 6、一个氡核22286Rn衰变成钋核21884Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天，1g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及22286Rn衰变成21884Po的过程放出的粒子是（B） A.0.25g，a粒子 B.0.75g，a粒子 C.0.25g，β粒子 D.0.75g，β粒子 7、目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素.下列有关放射性知识的说法中正确的是（B） A.U衰变成Pb要经过6次β衰变和6次α衰变 B.三种放射线中α射线的电离本领最强，γ射线的穿透本领最强 C.放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的 D.β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线穿透本领比γ射线强 8、下列四个方程中，属于衰变的是（B） A. B.

高三物理核反应和核能

核反应核能质能方程 一、知识点梳理 1、核反应 在核物理学中，原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应．典型的原子核人工转变： 14 7N+4 2 He 17 8 O+1 1 H 质子1 1 H的发现方程卢瑟福 9 4Be+4 2 He 12 6 C+1 n 中子1 n的发现方程查德威克 2、核能 （1）核反应中放出的能量称为核能 （2）质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子质量之和．质量亏损．（3）质能方程：质能关系为Ｅ＝ｍｃ2 原子核的结合能ΔＥ=Δｍｃ2 3、裂变 把重核分裂成质量较小的核，释放出的核能的反应，叫裂变 典型的裂变反应是： 235 92Ｕ+1 ｎ90 38 Ｓr+136 54 Ｘe+101 ｎ 4．轻核的聚变 把轻核结合成质量较大的核，释放出的核能的反应叫轻核的聚变．聚变反应释放能量较多，典型的轻核聚变为： 2 1Ｈ+3 1 Ｈ4 2 Ｈe+1 ｎ 5．链式反应 一个重核吸收一个中子后发生裂变时，分裂成两个中等质量核，同时释放若干个中子，如果这些中子再引起其它重核的裂变，就可以使这种裂变反应不断的进行下去，这种反应叫重核裂变的链式反应 二、典型例题 例1．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（v。）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯（C2Cl4）溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核，其核反应方程式为 νe＋37 17Cl→37 18 Ar十 0 －1 e 已知37 17Cl核的质量为36.95658 u，37 18 Ar核的质量为36.95691 u， 0 －1 e的质量为0.00055 u，1 u 质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为

高考物理一轮复习 章节训练 核反应 核能

2014年高考一轮复习章节训练之核反应核能 时间：45分钟满分：100分 一、选择题(8×8′＝64′) 1．(2012·天津理综)下列说法正确的是( ) A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期 B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子 C．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力 D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量 解析：半衰期由原子核内部因素决定，不受原子所处物理、化学条件的影响，选项A错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时，要放出光子，选项B正确；从高空对地面进行遥感摄影是利用的红外线的穿透能力，选项C错误；由于轻核聚变要释放能量，根据质能方程可知选项D说法错误． 答案：B 2．激光中子是由一重原子核吸收一光子后发射一中子而产生的，光子的极限能量大约是10 MeV.假定中子从原子核上向外移开距离10－13 cm所受的力保持不变，则中子与原子核间的作用力的数量级是( ) A．10－3N B．10 N C．103N D．无法计算 解析：10 MeV＝1.6×10－12J，而根据功的知识，f＝1.6×10－12 10－15 N＝1.6×103N，比较接近 C项． 答案：C 3.2013·广东模拟“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核(称为母核)俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核(称为子核)，并且放出一个中微子的过程．中微子的质量极小，不带电，很难被探测到，人们最早是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的．关于一个静止的母核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下面的说法中不正确的是( ) A．子核的动量与中微子的动量相同 B．母核的电荷数大于子核的电荷数 C．母核的质量数等于子核的质量数 D．子核的动能大于中微子的动能 解析：子核的动量与中微子的动量大小相等，方向相反，由p＝2mE k可知，子核的动能小于中微子的动能，母核的电荷数等于子核的电荷数，中微子的质量极小，质量数为零．答案：ABD

天然放射现象、核反应和核能

学案正标题 一、考纲要求 1.掌握原子核的衰变、半衰期等知识. 2.会书写核反应方程，并能根据质能方程求解核能问题． 二、知识梳理 1.原子核的组成 (1)原子核由质子和中子组成，两者统称为核子． (2)原子核常用表示，X为元素符号，上角标A表示核的质量数，下角标Z表示核的电荷 数（原子序数)． (3)同位素是具有相同的质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置．2.天然放射现象 (1)天然放射现象：某些元素自发放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称为放射性元素． (2)三种射线的本质：α射线是氦核，β射线是电子，γ射线是光子． 3.原子核的衰变 (1)衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化．可分为α衰变、β衰变，并伴随着γ射线放出． (2)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间． 放射性同位素的应用 ①利用射线：放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、农业、医疗等． ②作示踪原子． 4.核反应、核力与核能 (1)核反应规律：在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒． (2)核力 ①概念：组成原子核的核子之间存在的作用力． ②核力特点 a．核力是强相互作用(强力)的一种表现，在它的作用范围内，核力比库仑力大得多．b．核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内． c．每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性． (3)质量亏损 ①爱因斯坦质能方程：E＝mc2． ②质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象． (4)结合能：克服核力束缚，使原子核分解为单个核子时需要的能量，或若干个核子在核力作用下结合成原子核时需要的能量． 5.核裂变和核聚变 (1)重核裂变 ①定义：使重核分裂成几个质量较小的原子核的核反应． ②铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，一种典型的反应是生成钡和氪，同时放出三个中子，核反应方程为：

高中物理史实总结

一、原子结构与原子核 1、贝克勒尔：首次发现了铀的天然放射现象，开始认识原子核结构是复杂的。 2、居里夫妇：研究天然放射现象。 3、汤姆孙：研究阴极射线，发现电子，测得了电子的比荷e/m；提出了“枣糕模型”，在当时能解释一些实验现象。 4、密立根：油滴实验，侧得了电子的电荷量，提出了电荷量子化 5、卢瑟福：通过α粒子的散射现象，提出原子的核式结构；首先实现了人工核反应，用α粒子轰击N原子核，发现了质子。 6、查德威克：从原子核的人工转变实验研究中，发现了中子。 7、巴耳末系：H原子光谱中可见光部分规律。 8、波尔原子理论：解释H原子光谱图 二、波粒二象性 1、普朗克：提出量子概念—电磁辐射（含光辐射）的能量是不连续的，E与频率υ成正比。 2、爱因斯坦：提出了光子说并圆满的解释了光电效应。 3、康普顿：康普顿效应，光子除了具有能量之外还具有动量。 4、德布罗意：提出物质波概念，任何一种运动的物体都有一种波与之对应。 三、力 1、牛顿：动力学的奠基人，他总结和发展了前人的发现，得出牛顿定律及万有引力定律，奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。 2、开普勒：发现了行星运动规律的开普勒三定律，奠定了万有引力定律的基础。 3、卡文迪许：巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。 4、爱因斯坦：建立了狭义相对论及广义相对论。提出了“质能方程”。 四、电与磁 1、焦耳：测定了热功当量J=4.2焦/卡，为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础。研究电流通过导体时的发热，得到了焦耳定律。 2、库仑：巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用，发现了“库仑定律”。 3、欧姆：在实验研究的基础上，欧姆把电流与水流等比较，从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念，并确定了它们的关系。 4、奥斯特：通过试验发现了电流能产生磁场。 5、安培：提出了著名的分子电流假说。 6、法拉第:发现了电磁感应，亲手制成了世界上第一台发电机，提出了电磁场及磁感线、电场线的概念。 7、楞次：概括试验结果，发表了确定感应电流方向的楞次定律。

天然放射现象,α、β、γ射线

天然放射现象 天然放射现象: 分离三种射线的方法及辨别三种射线的方法: (1)根据三种射线的性质和特点，可利用匀强电场或匀强磁场来分离三种射线。 定性地来讲：用匀强电场分离时，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离；用匀强磁场分离时，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转定量地来讲：(1)不论在电场还是磁场中，γ射线总是做匀速直线运动，不发生偏转。(2)在匀强电场中，α粒子和β粒子沿相反方向做类平抛运动，且在同样的条件下，β粒子的偏移大。

(2)如图所示，粒子在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，位移x可表示为 所以，在同样条件下β粒子与α粒子偏移之比 (3)在匀强磁场中，α粒子和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，β粒子的轨道半径小，偏转大。 如图所示，粒子的轨道半径可表示为所以，在同样条件下β粒子与α粒子轨道半径之比 要辨别三种射线时，根据上述径迹特点，即使电场和磁场方向未知，也可以一下就看出射线的种类。在电场或磁场的方向已知时，可由轨迹的弯曲方向判定电场力或洛伦兹力的方向，进而判定粒子的电性，从而确定射线的种类。 核力: 概念： 组成原子核的相邻核子间的一种特殊作用力 特点： (1)核力是强相互作用(强力)的一种表现。在它的作用范围内，核力比库仑力大得多

(2)核力是短程力，作用范围在之内。核力在大于时表现为吸引力，且随距离增大而减小，超过核力急剧下降几乎消失；而在距离小于时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起 (3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性 备注： ①因为核子间存在非常强的核力，所以原子核内蕴藏着巨大的能量 ②在原子核内，除核力外还存在一种弱力，弱力是引起原子核发生β衰变的原因，弱力也是短程力。其力程比强力更短，为10-18m，作用强度则比电磁力小 α、β、γ射线 各种放射线的性质比较: