章末核心素养提升 一、原子核的衰变 1.α衰变是原子核放出两个质子和两个中子的结合体。 2.β衰变是原子核内的一个中子变成一个质子时发生的。 3.不论发生哪种衰变，衰变前后的电荷数和质量数是守恒的。 4.半衰期 计算公式：N＝N0或m＝m0。 5.两类核衰变在磁场中的径迹 静止核在匀强磁场中自发衰变，其轨迹为两相切圆，α衰变时两圆外切，β衰变时两圆内切，根据动量守恒m1v1＝m2v2和r＝知，半径小的为新核，半径大的为α粒子或β粒子，其特点对比如下表： α衰变 X→Y＋He 在匀强磁场中轨迹 两圆外切，α粒子轨迹半径大 β衰变 X→Y＋e 在匀强磁场中轨迹 两圆内切，β粒子轨迹半径大 例1 （2022·全国甲卷，17）两种放射性元素的半衰期分别为t0和2t0，在t＝0时刻这两种元素的原子核总数为N，在t＝2t0时刻，尚未衰变的原子核总数为，则在t＝4t0时刻，尚未衰变的原子核总数为（ ） A. B. C. D. 听课笔记 例2 一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si，另一个静止的天然放射性元素的原子核Th衰变为Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹对应的粒子依次是（ ） A.电子、Pa、Si、正电子 B.Pa、电子、正电子、Si C.Si、正电子、电子、Pa D.正电子、Si、Pa、电子 听课笔记 二、核反应 核能 1.四类核反应方程的比较 名称 核反应方程 α衰变 U→Th＋He β衰变 Th→Pa＋e 核裂变 U＋n→Ba＋Kr＋3n 核聚变 H＋H→He＋n＋17.6 MeV 人 工 转 变 发现人工放射性同位素 Al＋He→P＋n P→Si＋e 发现质子 N＋He→O＋H 发现中子 Be＋He→C＋n 2.解题时的注意事项 （1）熟记一些粒子的符号 α粒子（He）、质子（H）、中子（n）、电子（e）、氘核（H）、氚核（H）。 （2）注意在核反应过程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒。 例3 核反应的常见类型有衰变、人工核转变、核裂变和核聚变。下列关于不同核反应，说法正确的是（ ） A.F＋He→Ne＋H为衰变方程 B.原子弹原理为核裂变，太阳内部发生的反应为核聚变 C.生成α粒子的核反应属于α衰变 D.人工转变中，能量不守恒，而衰变、裂变和聚变的能量均守恒 例4 1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了质能关系的正确性。在实验中，锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个原子核，核反应方程为Li＋H→Be→2X。已知H、Li、X的质量分别为m1＝1.007 28 u、m2＝7.016 01 u、m3＝4.001 51 u，光在真空中的传播速度为c，则在该核反应中( ) A.质量亏损Δm＝4.021 78 u B.释放的核能ΔE＝(m1＋m2－2m3)c2 C.铍原子核内的中子数是5 D.X表示的是氚原子核 听课笔记 章末核心素养提升 知识网络构建 弱 强 电子流 较强 较弱 更强 更弱 He e 电荷数 质量数 半数 O C 稳定 mc2 Δmc2 3n He 核心素养提升 例1 C [根据题意设t＝0时，半衰期为t0的元素原子核数为x，另一种元素原子核数为y，依题意有x＋y＝N，经历2t0后有x＋y＝，联立可得x＝N，y＝N。 在t＝4t0时，原子核数为x的元素经历了4个半衰期，原子核数为y的元素经历了2个半衰期，则此时未衰变的原子核总数为 n＝x＋ ... ...
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