第3讲 原子核 核能(基础落实课) 一、原子核的组成及衰变 1.天然放射现象 (1)发现:由法国物理学家 发现。 (2)概念:放射性元素 地发出射线的现象。 (3)意义:天然放射现象的发现,说明原子核具有复杂的 。 2.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 。质子带正电,中子不带电。 (2)原子核的符号X,其中A表示 ,Z表示核的电荷数(即原子序数)。 (3)基本关系 ①电荷数(Z)=质子数=元素的原子序数=原子的 。 ②质量数(A)= =质子数+中子数。 3.原子核的衰变、半衰期 (1)原子核的衰变 ①概念:原子核自发地放出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XY+ ; β衰变XY+ 。 注意:γ射线是伴随原子核发生α衰变或β衰变而产生的。 ③规律:a.质量数守恒;b.电荷数守恒。 (2)半衰期 ①定义:放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间。 ②影响因素:放射性元素的半衰期是由核 自身的因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件 。 (3)公式:N余=N原·,m余=m原·。 4.放射性同位素 (1)放射性同位素:有 放射性同位素和 放射性同位素两类,一种元素的各种放射性同位素的化学性质相同。 (2)应用:射线测厚仪、放射治疗、培优保鲜、 等。 (3)防护:防止放射性对人体组织的伤害。 二、核力与核能 1.核力 (1)概念:原子核内部, 所特有的相互作用力。 (2)特点:核力是强相互作用力、短程力,只发生在相邻的核子间。 2.结合能:原子核是核子凭借核力结合在一起构成的,要把它们 需要的能量,叫作原子核的结合能,也叫核能。 3.比结合能:原子核的结合能与 之比,叫作比结合能,也叫平均结合能。 越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。 4.质能关系 (1)爱因斯坦质能方程:E=mc2。 (2)核能的释放:核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm,其释放的能量ΔE= 。 (3)核能的吸收: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。 三、裂变反应和聚变反应 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: UnBaKr+n。 (3)链式反应:由重核裂变产生的 使核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:核裂变物质能够发生 的最小体积及其相应的质量。 (5)裂变的应用: 、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:两个轻核结合成 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 。 (2)典型的核聚变反应方程HHHen+17.6 MeV。 微点判断 1.人们认识原子核具有复杂结构是从卢瑟福发现质子开始的。 ( ) 2.β衰变中的电子来源于原子核外电子。 ( ) 3.如果某放射性元素的原子核有100个,经过一个半衰期后还剩50个。 ( ) 4.质能方程表明在一定条件下,质量可以转化为能量。 ( ) 5.原子核的结合能越大,原子核越稳定。 ( ) 6.核反应中有质量亏损,一定有核能产生。 ( ) 7.原子核的比结合能随着原子序数的增大而增大。 ( ) 逐点清(一) 原子核的衰变与半衰期 细作1 三种射线的性质和特点 1.(2023·广东高考)理论认为,大质量恒星塌缩成黑洞的过程,受核反应C+YO的影响。下列说法正确的是 ( ) A.Y是β粒子,β射线穿透能力比γ射线强 B.Y是β粒子,β射线电离能力比γ射线强 C.Y是α粒子,α射线穿透能力比γ射线强 D.Y是α粒子,α射线电离能力比γ射线强 一点一过 三种射线的成分和性质 名称 构成 符号 电荷量 质量 电离 作用 穿透 能力 α射线 氦核 He +2e 4 u 最强 最弱 β射线 电子 ... ...
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