医学专题—原子结构、原子核-放射性元素的衰变-核能.ppt

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1、第1页 第二讲第二讲 放射性元素的衰变放射性元素的衰变(shuibin)，核能，核能第一页，共六十六页。第2页 走进高考走进高考(o ko)第一关第一关 考点关考点关第二页，共六十六页。第3页 考考 点点 精精 析析 一、天然放射现象一、天然放射现象1.天然放射现象天然放射现象贝克勒尔发现天然放射现象贝克勒尔发现天然放射现象,揭开揭开(ji ki)了人类研究原子核结构的序了人类研究原子核结构的序幕幕.通过对无数放射现象的研究通过对无数放射现象的研究,人们发现了原子序数大于人们发现了原子序数大于_的所有天然存在的元素都有放射性的所有天然存在的元素都有放射性,原子序数小于原子序数小于_的天的天然存

2、在的元素有些也有放射性然存在的元素有些也有放射性,它们放射出来的射线共有三它们放射出来的射线共有三种种.8383第三页，共六十六页。第4页 2.三种三种(sn zhn)射线射线（1）射线射线:速度为光速速度为光速1/10的氦核流的氦核流,_作用弱作用弱,_作用作用很强很强.不能穿透薄纸或薄铝箔不能穿透薄纸或薄铝箔（2）射线射线:速度约为光速速度约为光速99%的电子流的电子流,_作用很强作用很强,_作作用较弱用较弱.能穿透几毫米的铝板能穿透几毫米的铝板.（3）射线射线:速度为光速的光子流速度为光速的光子流(波长极短的波长极短的_),贯穿作用最贯穿作用最强强,电离作用很弱电离作用很弱.能穿透几厘米

3、的铅板能穿透几厘米的铅板贯穿贯穿(gunchun)电离电离(dinl)贯穿贯穿电离电离电磁波电磁波 第四页，共六十六页。第5页 二、原子核的人工转变二、原子核的人工转变用高能用高能(gonng)粒子轰击靶核粒子轰击靶核,产生另一种新核的反应过程产生另一种新核的反应过程,即即:1.1919年年,卢瑟福发现质子卢瑟福发现质子(zhz)的核反应方程为的核反应方程为:衰变规律可用公式衰变规律可用公式 表示表示(biosh).式中的式中的N0,m0表示元素在表示元素在t=0时的原子核数、质量时的原子核数、质量,为半衰期为半衰期,N、m表表示这种元素的原子核在经过时间示这种元素的原子核在经过时间t后尚未衰

4、变的原子核数与质量后尚未衰变的原子核数与质量.第五页，共六十六页。第6页 2.1932年，查德威克发现年，查德威克发现(fxin)中子的核反应方程为：中子的核反应方程为：3.1934年，约里奥年，约里奥居里夫妇居里夫妇(ff)发现了放射性同位素核反应发现了放射性同位素核反应方程为：方程为：原子核的人工转变使人们推知原子核的组成原子核的人工转变使人们推知原子核的组成(z chn)：由质子和中子：由质子和中子组成组成(z chn).核电荷数核电荷数=质子数、质量数质子数、质量数=质子数质子数+中子数中子数.原子核反原子核反应遵守应遵守_和和_守恒守恒.质量数质量数电荷数电荷数第六页，共六十六页。第

5、7页 三、原子核的衰变三、原子核的衰变 原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化.1.衰变衰变:衰变的实质是其元素的原子核同时放出由两个质衰变的实质是其元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子子和两个中子组成的粒子(即氦核即氦核),每发生一次每发生一次衰变衰变,新元素新元素与原元素比较与原元素比较(bjio),核电荷数减少核电荷数减少_,质量数减少质量数减少_,即即24第七页，共六十六页。第8页 2.衰变：衰变：衰变的实质是其元素的原子核内的一个中子变成衰变的实质是其元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子质子时放射出一个电子.每发

6、生一次每发生一次衰变衰变,新元素与原元素新元素与原元素比较比较,核电荷核电荷(dinh)数增加数增加_,质量数不变质量数不变.3.衰变衰变(shuibin):衰变衰变(shuibin)是伴随着是伴随着衰变衰变(shuibin)和和衰变衰变(shuibin)同时发生的同时发生的,衰变衰变(shuibin)不改变原子核的电荷数和质量不改变原子核的电荷数和质量数数.4.半衰期半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.半衰期由半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定放射性元素的原子核内部本身的因素决定,跟原子所处在物理状态和跟原子所处在物理状态和

7、化学状态无关化学状态无关.1 第八页，共六十六页。第9页 四、核能四、核能1.核力核力:相邻核子之间的作用力相邻核子之间的作用力(1)核力与核子是否带电无关核力与核子是否带电无关(wgun),质子与质子之间、质子与中子之间、质子与质子之间、质子与中子之间、中子与中子之间都可以有核力作用中子与中子之间都可以有核力作用.(2)核力是短程力核力是短程力,只在只在_m的极短距离内有核力作用的极短距离内有核力作用,超过这个距离超过这个距离,核力就迅速减小为零核力就迅速减小为零.由于质子和中子的半径由于质子和中子的半径约为约为_m,所以每个核子只能跟它的相邻的核子间才有所以每个核子只能跟它的相邻的核子间才

8、有力的作用力的作用.(3)核力是很强的力核力是很强的力.2.010-15 0.810-15 第九页，共六十六页。第10页 2.核能核能(hnng)由于原子核中的核子间存在强大的核力由于原子核中的核子间存在强大的核力,使得原子核成为一个坚使得原子核成为一个坚固的集合体固的集合体,要把原子核中的核子拆散要把原子核中的核子拆散,就得克服核力而做巨大的就得克服核力而做巨大的功功,反之反之,要把核子集合成一个原子核要把核子集合成一个原子核,就要放出巨大的能量就要放出巨大的能量.单个核子结合成原子核或原子核分裂成单个核子单个核子结合成原子核或原子核分裂成单个核子,放出或吸收的放出或吸收的能量叫原子核的能量

9、叫原子核的_.结合能结合能 第十页，共六十六页。第11页 3.质能方程质能方程 (1)质量质量(zhling)亏损亏损:组成原子核的核子质量组成原子核的核子质量(zhling)与原子核的与原子核的质量质量(zhling)之差叫之差叫_.(2)质能方程质能方程:一定的能量和一定的质量相联系一定的能量和一定的质量相联系,物体的总能物体的总能量和它的质量成正比量和它的质量成正比,即即E=_.核子在结合成原子核时出现质量亏损核子在结合成原子核时出现质量亏损m,其能量也要相应其能量也要相应地减少地减少,即即E=mc2.原子核分解成核子时要吸收一定的能量原子核分解成核子时要吸收一定的能量,相应的质量增加相

10、应的质量增加m,吸收的能量吸收的能量E=mc2.质量质量(zhling)亏损亏损mc2第十一页，共六十六页。第12页 4.核能的计算核能的计算 根据根据1原子质量单位原子质量单位(u)相当于相当于931.5 MeV能量能量,用核子结用核子结合成原子核时质量亏损合成原子核时质量亏损(ku sn)的原子质量单位数乘以的原子质量单位数乘以931.5 MeV,即即E=m931.5 MeV.注意该式中注意该式中m 单位是单位是u,E单单位的是位的是MeV.第十二页，共六十六页。第13页 5.核能的利用途径核能的利用途径 (1)重核裂变重核裂变:重核俘获一个中子后分裂成为两个重核俘获一个中子后分裂成为两个

11、(或多个或多个)中等质量核的反应过程中等质量核的反应过程.重核裂变的同时放出几个中子重核裂变的同时放出几个中子,并释并释放出大量核能放出大量核能.为了使铀为了使铀235裂变时发生裂变时发生(fshng)链式反应链式反应:铀铀块的体积应大于它的块的体积应大于它的_体积体积.如如:临界临界(ln ji)第十三页，共六十六页。第14页 ()轻核聚变轻核聚变:某些轻核结合成质量较大的核某些轻核结合成质量较大的核,同时释放出大同时释放出大量核能的反应过程量核能的反应过程,要想使氘核和氚核结合成氦核要想使氘核和氚核结合成氦核,必须达到必须达到几百万度以上的高温几百万度以上的高温,因此因此(ync)聚变反应

12、又叫热核反应聚变反应又叫热核反应,如如:第十四页，共六十六页。第15页 考考 题题 精精 练练A.X是质子是质子(zhz),Y是中子是中子,Z是正电子是正电子B.X是正电子是正电子,Y是质子是质子,Z是中子是中子C.X是中子是中子,Y是正电子是正电子,Z是质子是质子D.X是正电子是正电子,Y是中子是中子,Z是质子是质子解析解析:根据核反应过程中遵循质量数守恒根据核反应过程中遵循质量数守恒(shu hn)和电荷数守恒和电荷数守恒(shu hn)的规律的规律,可知题中所涉及的各粒子为可知题中所涉及的各粒子为:正电子，正电子，中子，中子，质子，可知正确选项为质子，可知正确选项为D.答案答案(d n)

13、:D第十五页，共六十六页。第16页 A.14次次衰变衰变(shuibin)和和10次次衰变衰变(shuibin)B.7次次衰变和衰变和4次次衰变衰变C.10次次衰变和衰变和14次次衰变衰变D.4次次衰变和衰变和7次次衰变衰变答案答案(d n):B第十六页，共六十六页。第17页 3.（2010新创题）近段时间，朝鲜的新创题）近段时间，朝鲜的“核危机核危机”引起了全球的瞩目，引起了全球的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电其焦点问题就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还可以生产站在发电的同时还可以生产(shngchn)出可供研制核武器的钚出可供研制

14、核武器的钚239()，这种，这种 可由铀可由铀239()经过经过n次次衰变而产生，则衰变而产生，则n为为()A.2 B.239C.145D.92答案：答案：A第十七页，共六十六页。第18页 4.如图所示如图所示,在暗室的真空管装置中做如下实验在暗室的真空管装置中做如下实验:在竖直放置的平行金属在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中板间的匀强电场中,有一个有一个(y)能产生能产生、三种射线的射线源，三种射线的射线源，从射线源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图所示，在从射线源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图所示，在与射线源距离为与射线源距离为H高处，水平放置两张叠放着且涂药面朝下的

15、印相纸高处，水平放置两张叠放着且涂药面朝下的印相纸（比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸），（比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸），经射线照射一段时间后把两张经射线照射一段时间后把两张印相纸显影印相纸显影.上面的印相纸有几个暗斑上面的印相纸有几个暗斑?各是什么射线的痕迹各是什么射线的痕迹?第十八页，共六十六页。第19页 解析解析(ji x)：一张印相纸即可挡住：一张印相纸即可挡住射线射线.故有故有2个暗斑个暗斑,分别是分别是、射线的痕迹射线的痕迹.答案：见解析答案：见解析 第十九页，共六十六页。第20页 解读解读(ji d)高考第二关高考第二关 热点关热点关第二十页，共六十六页。第21页 典典 例例

16、 剖剖 析析考点考点1 衰变次数的确定衰变次数的确定例例1放射性元素钚核放射性元素钚核 经过多少经过多少(dusho)次次、衰变后将变成衰变后将变成铅核铅核?钚核比铅核多多少钚核比铅核多多少(dusho)个质子和中子个质子和中子?此衰变此衰变的全过程中共损失了多少的全过程中共损失了多少(dusho)个中子个中子?第二十一页，共六十六页。第22页 第二十二页，共六十六页。第23页 答案：答案：9次次衰变衰变(shuibin)6次次衰变衰变(shuibin)多多12个质子、个质子、24个中子个中子 6个中子个中子 第二十三页，共六十六页。第24页 A.x=1,y=3B.x=2,y=3C.x=3,y

17、=1D.x=3,y=2答案答案(d n):D第二十四页，共六十六页。第25页 考点考点2 半衰期的理解应用半衰期的理解应用例例2 14C是一种半衰期为是一种半衰期为5730年的放射性同位素年的放射性同位素.若考古工作者探若考古工作者探测到某古树中测到某古树中14C的含量为原来的含量为原来(yunli)的的 ,求古树的死亡时间求古树的死亡时间.答案答案(d n)：11460年前年前 第二十五页，共六十六页。第26页 解析思路：考查半衰期的理解应用解析思路：考查半衰期的理解应用.假设古树死亡时的质量为假设古树死亡时的质量为m0,现在的质量为现在的质量为m,设死亡时间至今经历设死亡时间至今经历的时间

18、为半衰期的时间为半衰期n倍倍,由题意可知由题意可知(k zh),所以所以n=2,古树死亡的时间为古树死亡的时间为57302年年=11460年前年前.点评：正确理解半衰期的概念点评：正确理解半衰期的概念(ginin)是解题关键是解题关键.第二十六页，共六十六页。第27页 变式训练变式训练2：(2008天津高考天津高考)一个氡核一个氡核 衰变衰变(shuibin)成成钋核钋核 并放出一个粒子，其半衰期为并放出一个粒子，其半衰期为3.8天天.1 g氡经过氡经过7.6天衰变天衰变掉氡的质量，以及掉氡的质量，以及 衰变成衰变成 的过程放出的粒子的过程放出的粒子是是()A.0.25 g，粒子粒子B.0.7

19、5 g,粒子粒子C.0.25 g，粒子粒子D.0.75 g，粒子粒子第二十七页，共六十六页。第28页 答案答案(d n):B第二十八页，共六十六页。第29页 考点考点3 核反应方程核反应方程(fngchng)例例3现有三个核反应：现有三个核反应：(1)求求中中X的质量数和中子的质量数和中子(zhngz)数数.(2)判断判断(pndun)以上三个核反应的反应类型以上三个核反应的反应类型.第二十九页，共六十六页。第30页 解析思路：（解析思路：（1）由电荷数守恒和质量数守恒可以判断）由电荷数守恒和质量数守恒可以判断X元素质量数元素质量数(核子数核子数)为为140,电荷数为电荷数为54,所以所以(s

20、uy)中子数为中子数为140-54=86.(2)衰变是原子核自发地放出粒子变成新核的反应衰变是原子核自发地放出粒子变成新核的反应,因此因此是衰变是衰变;裂变裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的反应是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的反应.是裂变是裂变;聚变聚变是几个轻核结合成较大质量的核是几个轻核结合成较大质量的核,是聚变是聚变.答案答案:(1)140 86 (2)是衰变是衰变 是裂变是裂变 是聚变是聚变 第三十页，共六十六页。第31页 变式训练变式训练3：(2008广东广东(gung dng)高考高考)铝箔被铝箔被粒子轰击后发粒子轰击后发生了以下核反应生了以下核反应:.下列判断正

21、确的是下列判断正确的是()答案答案(d n):BD第三十一页，共六十六页。第32页 考点考点4 核能的计算核能的计算例例4裂变裂变(li bin)反应是目前核能利用中常用的反应反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核以原子核23592U为燃料的反应堆中为燃料的反应堆中,当当23592U俘获一个慢中子后发生的裂变反俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式应可以有多种方式,其中一种可表示为其中一种可表示为反应方程下方的数字是中子及有关原子反应方程下方的数字是中子及有关原子(yunz)的静止质量的静止质量(以原子以原子(yunz)质量单位质量单位u为单位为单位).已知已知1u的质量对应的能量为的

22、质量对应的能量为9.3102 MeV,此裂变反应释放出的能量是此裂变反应释放出的能量是_MeV.1.8102 第三十二页，共六十六页。第33页 解析思路：由题给核反应方程及其下面的数据可知解析思路：由题给核反应方程及其下面的数据可知:裂变之前的总质量裂变之前的总质量235.0439+1.0087=236.0526u,裂变之后的总质量裂变之后的总质量138.9178+93.9154+31.0087=235.859 3u,质量亏损质量亏损(ku sn)m=236.0526-235.8593=0.193 3u.由质能方程得由质能方程得E=mc2=0.193 3uc2,因为因为1u对应的能量为对应的能

23、量为9.3102 MeV 所以所以E=0.19339.3102 MeV=1.8102 MeV.第三十三页，共六十六页。第34页 变式训练变式训练(xnlin)4：(2009山东理综，山东理综，38(1)历史上第一历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的的质子质子 轰击静止的轰击静止的 ，生成两个动能均为，生成两个动能均为8.9 MeV的的 .（1 MeV=1.610-13J)（1）上述核反应方程式为）上述核反应方程式为_.（2）质量亏损为）质量亏损为_kg.m=3.110-29 kg 第三十四页，共六十六页。第35页 笑对高

24、考笑对高考(o ko)第三关第三关 技巧关技巧关第三十五页，共六十六页。第36页 考考 技技 精精 讲讲 1.理解原子核的组成：理解原子核的组成：（1）三个整数）三个整数(zhngsh)：核子数，质量数：核子数，质量数A，核电荷数，核电荷数Z.（2）两列等式：）两列等式：核电荷数核电荷数=质子数质子数=元素的原子序数元素的原子序数=核外电子数核外电子数 质量数质量数=核子数核子数=质子数质子数+中子数中子数第三十六页，共六十六页。第37页 2.衰变衰变(shuibin)的本质的本质 原子核里发射出原子核里发射出粒子、粒子、粒子，实际上是原子核内的质子和中子结合或转粒子，实际上是原子核内的质子和

25、中子结合或转化而成的化而成的.粒子是原子核内的粒子是原子核内的2个质子和个质子和2个中子结合在一起发射出来的，个中子结合在一起发射出来的，粒子是原子核内的中子转化为质子时产生并发射出来的粒子是原子核内的中子转化为质子时产生并发射出来的.所以不能因为从原所以不能因为从原子核中发射出子核中发射出粒子和粒子和粒子就认为原子核也是由它们组成的粒子就认为原子核也是由它们组成的.射线是伴随射线是伴随衰变和衰变和衰变同时产生的衰变同时产生的,其实质是放射性原子核在发生其实质是放射性原子核在发生衰衰变、变、衰变时产生的某些新核由于处于激发态而辐射出光子衰变时产生的某些新核由于处于激发态而辐射出光子.当放射性物

26、质发生连续衰变时当放射性物质发生连续衰变时,原子核中有的发生原子核中有的发生衰变衰变,有的发生有的发生衰衰变变,同时伴随同时伴随辐射辐射,这时就同时有三种射线这时就同时有三种射线.第三十七页，共六十六页。第38页 3.核反应的类型核反应的类型(lixng)第三十八页，共六十六页。第39页 4.核反应方程的书写应注意什么核反应方程的书写应注意什么?某种元素的原子核变成另一种元素的原子核的过程叫做核反某种元素的原子核变成另一种元素的原子核的过程叫做核反应应.常见的核反应分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类常见的核反应分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型型,无论写哪种类型的核反应方程无论写哪种

27、类型的核反应方程,都应注意以下几点都应注意以下几点:（1）必须）必须(bx)遵守电荷数守恒、质量数守恒规律遵守电荷数守恒、质量数守恒规律.有些核反应方程有些核反应方程还要考虑到能量守恒规律还要考虑到能量守恒规律(例如裂变和聚变方程常含能量项例如裂变和聚变方程常含能量项).第三十九页，共六十六页。第40页 （2）核反应方程中的箭头）核反应方程中的箭头()表示核反应进行的方向表示核反应进行的方向.不能不能把箭头写成等号把箭头写成等号.（3）在写核反应方程时）在写核反应方程时,应先将已知原子核和已知粒子的符应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上号填入核反应方程一般形式的适

28、当位置上;然后根据质量数守然后根据质量数守恒和电荷恒和电荷(dinh)数守恒规律计算出未知核数守恒规律计算出未知核(或未知粒子或未知粒子)的电荷的电荷(dinh)数和质量数数和质量数;最后根据未知核最后根据未知核(或未知粒子或未知粒子)的电荷的电荷(dinh)数确定它们是哪种元素数确定它们是哪种元素(或哪种粒子或哪种粒子),并在核反应方程一般形并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号式中的适当位置填写上它们的符号.第四十页，共六十六页。第41页 5.对半衰期两种错误的认识对半衰期两种错误的认识 (1)N0个某种放射性元素的核个某种放射性元素的核,经过一个半衰期经过一个半衰期T,衰变一

29、半衰变一半,再经过再经过一个半衰期一个半衰期T,全部衰变了全部衰变了;(2)8个某种放射性元素的核个某种放射性元素的核,经过一个半衰经过一个半衰期期T,衰变了衰变了4个个,再经过一个半衰期再经过一个半衰期T,又衰变了又衰变了2个个.事实上事实上,N0(大量大量)个某种放射性原子核个某种放射性原子核,衰变时间衰变时间t后剩下后剩下(shn xi)的这种核的个数的这种核的个数为为N=N0()t/T,而对于少量的核而对于少量的核,无法确定其衰变所需的时间无法确定其衰变所需的时间.第四十一页，共六十六页。第42页 考考 向向 精精 测测 考向考向 核反应方程、质量亏损及核能的综合考查核反应方程、质量亏

30、损及核能的综合考查 一个钚的同位素一个钚的同位素 的原子核静止在匀强磁场中的原子核静止在匀强磁场中.某时刻该原子某时刻该原子核垂直于磁场方向放射出一个核垂直于磁场方向放射出一个粒子，变成铀的同位素，同时辐射能粒子，变成铀的同位素，同时辐射能量量(nngling)为为E=0.09 MeV的光子，已知钚原子核的质量的光子，已知钚原子核的质量M0=238.999655 u,粒子的质量粒子的质量m=4.001509 u，反冲核的质量，反冲核的质量M=234.993470 u.取取1 u c2=931 MeV.（1）写出衰变的核反应方程）写出衰变的核反应方程.（2）粒子和反冲核的动能各是多少？粒子和反冲

31、核的动能各是多少？（3）画出）画出粒子和反冲核在垂直纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的粒子和反冲核在垂直纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的示意图示意图.第四十二页，共六十六页。第43页 第四十三页，共六十六页。第44页（3）如图所示）如图所示.(2)4.19 MeV 0.07 MeV(3)见解析见解析(ji x)图图第四十四页，共六十六页。第45页 第二第二(d r)讲讲 放射性元素的衰变，核能放射性元素的衰变，核能第四十五页，共六十六页。第46页 基础巩固基础巩固1.（2009天津天津(tin jn)理综，理综，6）下列说法正确的是（）下列说法正确的是（）解析：原子核放出解析：原子核放出(fn ch

32、)粒子是衰变，粒子是衰变，A项不是项不是衰变，衰变，C项是项是衰变，衰变，A、C两项都错误两项都错误.本题本题B、D两项正确两项正确.答案答案(d n)：BD第四十六页，共六十六页。第47页 2.下列说法正确的是下列说法正确的是()A.射线与射线与射线都是电磁波射线都是电磁波B.射线为原子的核外电子电离后形成射线为原子的核外电子电离后形成(xngchng)的电子流的电子流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半衰期D.原子核经过衰变生成新核原子核经过衰变生成新核,则新核的质量总等于原核的质量则新核的质量总等于原

33、核的质量答案答案:C第四十七页，共六十六页。第48页 3.当前核能的和平利用问题当前核能的和平利用问题(wnt)为世界各国所关注为世界各国所关注,在该问题在该问题(wnt)上除了以核动力的形式被广泛应用于现代能源和舰艇船的动上除了以核动力的形式被广泛应用于现代能源和舰艇船的动力外力外,还可利用放射性核本身所发射的各种射线的能量还可利用放射性核本身所发射的各种射线的能量.虽然其能虽然其能量和核裂变能相比是比较小的量和核裂变能相比是比较小的,但由于核科学技术的蓬勃发展但由于核科学技术的蓬勃发展,放放射性在科学技术上还是获得了愈来愈广泛的使用射性在科学技术上还是获得了愈来愈广泛的使用.下列有关放射性

34、下列有关放射性知识的说法中正确的是知识的说法中正确的是()第四十八页，共六十六页。第49页 A.某放射性元素原为某放射性元素原为8 g,如果在如果在6天时间有天时间有6 g发生衰变发生衰变,则该元素半则该元素半衰期为衰期为3天天B.衰变成衰变成 要经过要经过6次次衰变和衰变和8次次衰变衰变C.、三种射线中三种射线中,贯穿本领最大的是贯穿本领最大的是射线射线,电离本领最大的电离本领最大的是是射线射线D.放射性元素发生放射性元素发生衰变时所放出的衰变时所放出的粒子粒子(lz)是原子核内的中子转是原子核内的中子转化为质子时产生的化为质子时产生的第四十九页，共六十六页。第50页 答案答案(d n):A

35、BD第五十页，共六十六页。第51页 4.(2008全国高考全国高考)三个原子核三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变成核放出一个正电子后变成Y核，核，Y核与质子发生核反应后生成核与质子发生核反应后生成(shn chn)Z核并放出一个氦核（核并放出一个氦核（）.则下面说法正确的是则下面说法正确的是()A.X核比核比Z核多一个质子核多一个质子B.X核比核比Z核少一个中子核少一个中子C.X核的质量数比核的质量数比Z核质量数大核质量数大3D.X核与核与Z核的总电荷是核的总电荷是Y核电荷的核电荷的2倍倍第五十一页，共六十六页。第52页 答案答案(d n):CD第五十二页，共六十六页。第53页 5.

36、(2008北京高考北京高考)一个质子一个质子(zhz)和一个中子聚变结合成一个氘核，同和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个时辐射一个光子光子.已知质子已知质子(zhz)、中子、氘核的质量分别为、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为，普朗克常量为h，真空中的光速为，真空中的光速为c.下列说法正确的是下列说法正确的是()B.聚变反应聚变反应(j bin fn yng)中的质量亏损中的质量亏损m=m1+m2-m3C.辐射辐射(fsh)出的出的光子的能量光子的能量E=(m3-m1-m2)c第五十三页，共六十六页。第54页 答案答案(d n):B第五十四页，共六十六页。第55页 6

37、.(2008全国高考全国高考)中子和质子结合成氘核时，质量亏损为中子和质子结合成氘核时，质量亏损为m，相应，相应的能量的能量(nngling)E=mc2=2.2 MeV是氘核的结合能是氘核的结合能.下列说法正确下列说法正确的的()A.用能量小于用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子一个中子B.用能量等于用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零质子和一个中子，它们的动能之和为零C.用能量大于用能量大于2.2 MeV

38、的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零质子和一个中子，它们的动能之和为零D.用能量大于用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零个中子，它们的动能之和不为零第五十五页，共六十六页。第56页 解析：用能量小于等于解析：用能量小于等于(dngy)结合能的光子照射氘核时结合能的光子照射氘核时,氘核一定氘核一定不能分解不能分解,所以所以A正确正确,B错误错误.用能量大于结合能的光子照射氘用能量大于结合能的光子照射氘核时核时

39、,氘核可能分解氘核可能分解,只要分解只要分解,分解出的质子和中子动能之和分解出的质子和中子动能之和一定不为零一定不为零(若动能之和为零就分不开了若动能之和为零就分不开了),所以所以C错误错误,D正确正确.答案答案:AD第五十六页，共六十六页。第57页 能力提升能力提升7.（2009广东高考，广东高考，2）科学家发现在月球上含有丰富的）科学家发现在月球上含有丰富的 （氦（氦3）.它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料(rnlio)，其参与的一种核聚变反应的方程式为其参与的一种核聚变反应的方程式为 .关于关于 聚变下列表述正确的是（聚变下列表述正确的是（）A.聚变

40、反应不会释放能量聚变反应不会释放能量B.聚变反应产生了新的原子核聚变反应产生了新的原子核C.聚变反应没有质量亏损聚变反应没有质量亏损D.目前核电站都采用目前核电站都采用 聚变反应发电聚变反应发电第五十七页，共六十六页。第58页 解析：聚变反应是轻核变为中等质量核的反应，发生质量亏解析：聚变反应是轻核变为中等质量核的反应，发生质量亏损损(ku sn)，释放能量，释放能量.目前核电站采用重核裂变反应目前核电站采用重核裂变反应.答案：答案：B第五十八页，共六十六页。第59页 8.（2010潍坊一模）太阳的能量来自氢核聚变潍坊一模）太阳的能量来自氢核聚变(jbin)：即四个质：即四个质子（氢核）聚变子

41、（氢核）聚变(jbin)一个一个粒子，同时发射两个正电子和两个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子没有静止质量的中微子.如果太阳辐射能量的功率为如果太阳辐射能量的功率为P,质子质子 、氦核、氦核 、正电子、正电子 的质量分别为的质量分别为mH、mHe、me，真空的，真空的光速为光速为c,则则（1）写出上述该反应方程式；）写出上述该反应方程式；（2）计算每一次聚变所释放的能量）计算每一次聚变所释放的能量E;（3）计算）计算t时间内因聚变生成的时间内因聚变生成的粒子数粒子数n.第五十九页，共六十六页。第60页 答案答案(d n)：见解析：见解析第六十页，共六十六页。第61页 9.（广

42、东高考）（广东高考）(1)放射性物质放射性物质 的核衰变的核衰变(shuibin)方程分别方程分别为为:方程方程(fngchng)中的中的X1代表的是代表的是_,X2代表的是代表的是_.(2)如图所示如图所示,铅盒内装有能释放铅盒内装有能释放、和和射线的放射性物质射线的放射性物质,在靠近在靠近铅盒的顶部加上电场铅盒的顶部加上电场(din chng)E或磁场或磁场B,在图在图(a)、(b)中分别画出中分别画出射线运动轨迹的示意图射线运动轨迹的示意图.(在所画轨迹上须标明是在所画轨迹上须标明是、和和中的哪种中的哪种射线射线)第六十一页，共六十六页。第62页 解析解析(ji x)：(1)由质量数守恒

43、可知由质量数守恒可知X1、X2的质量数分别为的质量数分别为4、0,由电荷数守恒可知由电荷数守恒可知X1、X2的电荷数分别为的电荷数分别为2、-1.故故X1是是 ,X2是是 .(2)粒子带正电粒子带正电,在在(a)图电场中右偏图电场中右偏,在在(b)图磁场图磁场(cchng)受到指受到指向左侧的洛伦兹力向左偏向左侧的洛伦兹力向左偏,粒子带负电粒子带负电,故在故在(a)图中左偏而在图中左偏而在(b)图中右偏图中右偏,粒子不带电故不发生偏转粒子不带电故不发生偏转.如图所示如图所示(曲率半径不作要求曲率半径不作要求,每种射线可只画一条轨迹每种射线可只画一条轨迹.)答案答案(d n)：见解析：见解析 第

44、六十二页，共六十六页。第63页 10.（日照（日照(rzho)模拟）一静止的氡核（模拟）一静止的氡核（）发生）发生衰变，放出一个速衰变，放出一个速度为度为v0、质量为、质量为m的的粒子和一个质量为粒子和一个质量为M的反冲核钋（的反冲核钋（Po），若氡），若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为核发生衰变时，释放的能量全部转化为粒子和钋核的动能粒子和钋核的动能.（1）写出衰变方程；）写出衰变方程；（2）求出反冲核的速度；）求出反冲核的速度；（3）求出这一衰变过程中亏损的质量）求出这一衰变过程中亏损的质量.第六十三页，共六十六页。第64页 第六十四页，共六十六页。第65页 第六十五页，共六十六页。内容(nirng)总结第二讲 放射性元素的衰变，核能。解析思路：由题给核反应方程及其下面的数据可知:裂变之前的总质量(zhling)。（3）画出粒子和反冲核在垂直纸面向里的匀强磁场中运动轨迹的示意图.。B.射线为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。（3）求出这一衰变过程中亏损的质量(zhling).第六十六页，共六十六页。