内容发布更新时间 : 2024/11/17 20:42:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
的次数，然后根据衰变规律确定β衰变的次数。 5.对半衰期的理解
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。是对大量原子核的统计规律。
?1?t?1?t(1)半衰期公式：N余＝N原??，m余＝m原??。
?2?τ?2?τ(2)半衰期的物理意义：半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射性元素的衰变速率一定，不同的放射性元素半衰期不同，有的差别很大。
(3)半衰期的适用条件：半衰期是一个统计规律，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定何时发生衰变。
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：
四种核反应类型(衰变,人工核转变,重核裂变,轻核骤变)
⑴衰变： α（Ｈe核）衰变： (实质：核内 )α衰变形成外切(同方向旋)，
β（电子）衰变： (实质：核内的中子转变成了质子和中子)β衰
变形成内切(相反方向旋)，且大圆为α、β粒子径迹。 +β衰变：（核内）
Γ（光子）衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。
⑵人工转变：
(发现质子的核反应)(卢瑟福)用α粒子轰击氮核,并预言中子的存在
(发现中子的核反应)(查德威克)钋产生的α射线轰击铍 (人工制造放射性同位素)
正电子的发现(约里奥居里和伊丽芙居里夫妇)α粒子轰击铝箔
⑶重核的裂变：
在一定条件下(超过临界体积)，裂变反应会连续不断地进行下
去，这就是链式反应。
⑷轻核的聚变：（需要几百万度高温，所以又叫热核反应） 所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。（注意：质量并不守恒。）
(四) 核反应方程与核能计算
1．核反应的四种类型 类型 衰变 α衰变 β衰变 可控性 自发 自发 核反应方程典例 238 92234 9014 4U→234 90Th＋2He 0Th→234 91Pa＋－1e 1717N＋42He→8O＋1H (卢瑟福发现质子) 人工转变 人工控制 271342121He＋94Be→6C＋0n (查德威克发现中子) 301Al＋42He →15P＋0n 301530P→14Si＋01e 235 92(约里奥·居里夫妇发现人工放射性) 比较容重核裂变 易进行人工控制 轻核聚变 2．核反应方程式的书写
很难控制 1144891U＋0n→144 56 56Ba＋36Kr＋30n 235 921901U＋0n→13654Xe＋38Sr＋100n 2141H＋31H→2He＋0n (1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础。如质子(11H)、
40023
中子(10n)、α粒子(2He)、β粒子( －1e)、正电子(1e)、氘核(1H)、氚核(1H)等。
(2)掌握核反应方程遵守的规律，是正确书写核反应方程或判断某个核反应
方程是否正确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向。
(3)核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒。 3．对质能方程的理解
(1)一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即
E＝mc2。
方程的含义：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减少。
(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其能量也要相应减少，即ΔE＝Δmc2。
(3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δmc2。
4．核能的计算方法
(1)根据ΔE＝Δmc2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× MeV计算时，Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”。 (3)根据核子比结合能来计算核能： 原子核的结合能＝核子比结合能×核子数。
[典例] (2015·江苏高考)(1)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，
235
92
U是核电站常用的核燃料。 92U受一个中子轰击后裂变成 56Ba和36Kr两部分，并产生
23514489
________个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要________(选填“大于”或“小于”)它的临界体积。
(2)取质子的质量mp＝ 6×10＝ 7×10字)
[解析] (1)核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒，且该核反应方程为： 92U＋0n → 56Ba＋36Kr＋30n，即产生3个中子。临界体积是发生链式反应的最小体积，要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于它的临界体积。
(2)组成α粒子的核子与α粒子的质量差 Δm＝(2mp＋2mn)－mα 结合能ΔE＝Δmc 代入数据得ΔE＝×10
－12
2
144
89
1
235
1
－27
8
－27
kg，中子的质量mn＝ 9×10
－27
kg，α粒子的质量mα
kg，光速c＝×10 m/s。请计算α粒子的结合能。(计算结果保留两位有效数
J。
[答案] (1)3 大于 (2)×10
－12
J
例：(2017四川宜宾模拟)已知氘核的平均结合能为 MeV,氦核的平均结合能为 MeV,则两个氘核结合成一个氦核时( )
A.释放出 MeV的能量 B.释放出 MeV的能量 C.释放出 MeV的能量 D.吸收 MeV的能量 答案 C
解析 根据题意可写出两个氘核结合成一个氦核的核反应方程为He,由于氘核的平均结合能为 MeV,氦核的平均结合能为 MeV,故结合前氘核的结合能为E1=2× MeV,结合后氦核的结合能为E2=4× MeV,故ΔE=2E1-E2= MeV,负号表示释放能量,选项C正确。
2.放射性同位素的应用
⑴利用其射线：α射线电离性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消除有害静电。γ射线贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变,可用于生物工程，基因工程。 ⑵作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。
⑶进行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。
一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，废料容易处理。可制成各种形状，强度容易控制）。
高考对本章的考查：以α粒子散射实验、原子光谱为实验基础的卢瑟福原子核式结构学说和玻尔原子理论，各种核变化和与之相关的核反应方程、核能计算等。