章末核心素养提升 一、对衰变的综合分析 1.原子核衰变的理解 衰变类型 α衰变 β衰变 衰变方程 X→Y＋He X→Ye 衰变实质 2个质子和2个中子结合成氦核2H＋2n→He 1个中子转化为1个质子和1个电子n→H→e 衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒 2.衰变次数的判断技巧 （1）方法：设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素Y，则衰变方程为：X→Y＋nHe＋me 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程： A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m。 （2）技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数（这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响），然后根据衰变规律确定β衰变的次数。 例1 放射性元素镎237（Np）是用人工的方法发现的，镎237不稳定，它经过一系列α衰变、β衰变后变成铋209（Bi），这些衰变是（ ） A.7次α衰变和4次β衰变 B.4次α衰变和4次β衰变 C.7次α衰变和5次β衰变 D.6次α衰变和4次β衰变 听课笔记_____ _____ _____ _____ 训练1 U是一种放射性元素，能够自发地进行一系列放射性衰变，如图所示，则下列说法正确的是（ ） A.图中a是208 B.Y和Z都是β衰变 C.X衰变放出的电子是中子转变为质子时产生的 D.X衰变中放出的射线电离能力最强 二、对核反应方程及类型的理解 1.四类核反应方程的比较 名称 核反应方程 时间 其他 衰变 α衰变 U―→Th＋He 1896年 贝可勒尔 β衰变 Th―→Pa＋e 裂变 U＋n―→Sr＋Xe ＋10n＋141 MeV 1938年 原子弹原理 聚变 H＋H―→He＋n ＋17.6 MeV 氢弹原理 人工转变 正电子 Al＋He―→P＋n P―→Si＋e 1934年 约里奥· 居里夫妇 发现质子 N＋He―→O＋H 1919年 卢瑟福 发现中子 Be＋He―→C＋n 1932年 查德威克 2.解题时注意事项 （1）熟记一些粒子的符号 α粒子（He）、质子（H或p）、中子（n）、电子（e）、氘核（H）、氚核（H） （2）注意在核反应方程中，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2 （2023·全国甲卷，15）在下列两个核反应方程中X＋N→Y＋O，Y＋Li→2X，X和Y代表两种不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数和质量数，则（ ） A.Z＝1 A＝1 .Z＝1 A＝2 C.Z＝2 A＝3 .Z＝2 A＝4 听课笔记_____ _____ _____ _____ 训练2 下面列出的是一些核反应方程，针对这些核反应方程，下列说法正确的是（ ） ①U→Th＋X ②U＋n→Ba＋Kr＋3M ③Be＋H→B＋K ④N＋He→O＋Y A.核反应方程①是重核裂变，X是α粒子 B.核反应方程②是重核裂变，M是中子 C.核反应方程③是太阳内部发生的核聚变，K是电子 D.核反应方程④是人工核转变，Y是中子 三、原子物理与动量、能量相结合的问题 1.核反应过程中满足四个守恒：质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒、能量守恒。 2.静止的核在磁场中自发衰变：轨迹为两相切圆，α衰变时两圆外切，β衰变时两圆内切，根据动量守恒定律m1v1＝m2v2和R＝知，半径小的为新核，半径大的为α粒子或β粒子。 3.由动量、动能关系：p2＝2mEk可知Ek1∶Ek2＝m2∶m1。 4.若衰变反应释放的核能全部转化为粒子动能，则由能量守恒定律得ΔE＝Δmc2＝Ek1＋Ek2。 例3 在方向垂直纸面的匀强磁场中，一个原来静止的Ra原子核衰变后变成一个Rn核并放出一个粒子，该粒子的动能为Ek，速度方向恰好垂直磁场。Rn核和粒子的径迹如图所示，若衰变时产生的能量全部以动能的形式释放，真空中的光速为c，求： （1）写出这个核反应方程； （2）Rn核与粒子做圆周运动的半径之比； （3）衰变过程中的质量亏损。 _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ 训练3 1930年物理学家考克饶夫和瓦尔顿建造了世界上第一台粒子加速器，他们 ... ...
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