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1、第第4节节 天然放射现象、核反应、核能天然放射现象、核反应、核能一、天然放射现象、三种射线一、天然放射现象、三种射线1天然放射现象天然放射现象放射性元素自发地发出射线的现象，首先由贝可勒尔发现天然放放射性元素自发地发出射线的现象，首先由贝可勒尔发现天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构2三种射线的比较三种射线的比较(1)自然界中原子序数大于或等于自然界中原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出的所有元素，都能自发地放出射线；原子序数小于射线；原子序数小于83的元素，有的也能放出射线的元素，有的也能放出射线(2)天然放射现象说明原子核是有内部结
2、构的元素的放射性不会天然放射现象说明原子核是有内部结构的元素的放射性不会因单质和化合物存在形式而受到影响因单质和化合物存在形式而受到影响二、原子核的衰变二、原子核的衰变1衰变衰变原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化，可分为原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化，可分为衰变、衰变、衰变，并伴随着衰变，并伴随着射线放出射线放出2衰变、衰变、衰变的比较衰变的比较(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少数原子核，半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，对个别或少数原子核，无半衰期可言无半衰期可言(2)原子核衰变时质量数守恒，核反应过程前、后质量发生变化原子核衰变时质量数守恒，核反应过
3、程前、后质量发生变化(质质量亏损量亏损)而释放出核能而释放出核能四、核子、核力与核能四、核子、核力与核能1核子核子原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子2核力核力(1)含义：原子核里的核子间存在互相作用的核力，核力把核子紧紧含义：原子核里的核子间存在互相作用的核力，核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核地束缚在核内，形成稳定的原子核(2)特点特点核力是强相互作用的一种表现；核力是强相互作用的一种表现；核力是短程力，作用范围在核力是短程力，作用范围在1.51015 m之内之内每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用每个核子只跟它的相邻核子间才
4、有核力作用3核能核能(1)结合能：把构成原子核的结合在一起的核子分开所需的能量结合能：把构成原子核的结合在一起的核子分开所需的能量(2)比结合能：比结合能：定义：原子核的结合能与核子数之比称做比结合定义：原子核的结合能与核子数之比称做比结合 能，也叫平均结合能能，也叫平均结合能特点：不同原子核的比结合能不同，原子核特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定(3)质量亏损：组成原子核的核子质量与原子核的质量之差质量亏损：组成原子核的核子质量与原子核的质量之差 根据根据Emc2计算核能时
5、，若计算核能时，若m以千克为单位，以千克为单位，“c”代入代入3108 m/s，E的单位为的单位为“J”；若；若m以以“U”为单位，则由为单位，则由1 Uc2931.5 MeV得得Em931.5 MeV.对半衰期的理解及应用对半衰期的理解及应用 思路点拨思路点拨求解此题应注意以下三点：求解此题应注意以下三点：(1)熟练掌握半衰期的概念熟练掌握半衰期的概念(2)理解半衰期的决定因素与无关因素理解半衰期的决定因素与无关因素(3)利用剩余质量计算公式求衰变时间利用剩余质量计算公式求衰变时间答案答案(1)BD(2)11 460解析解析 反应类型与核反应方程反应类型与核反应方程 思路点拨思路点拨弄清衰变
6、、人工转变、裂变、聚变的区别并熟记典型弄清衰变、人工转变、裂变、聚变的区别并熟记典型的核反应方程，在此基础上求解此题的核反应方程，在此基础上求解此题解析解析(1)衰变是放射出氦核的天然放射现象，衰变是放射出氦核的天然放射现象，A正确；正确；衰变是放衰变是放射出电子的天然放射现象，而射出电子的天然放射现象，而B项是发现质子的原子核人工转变，故项是发现质子的原子核人工转变，故B错；错；C项是轻核的聚变，项是轻核的聚变，D项是项是衰变现象，故衰变现象，故C对、对、D错错(2)D是查德威克发现中子的核反应方程，是查德威克发现中子的核反应方程，A是氢弹、是氢弹、B是原子弹的是原子弹的核反应方程核反应方程由电荷数守恒和质量数守恒可以判定由电荷数守恒和质量数守恒可以判定X质量数为质量数为144，电荷数为电荷数为56，所以中子数为：，所以中子数为：1445688.答案答案(1)AC(2)见解析见解析核能的计算核能的计算思路点拨思路点拨利用核反应中质量数和电荷数守恒写出核反应方程，求出利用核反应中质量数和电荷数守恒写出核反应方程，求出质量亏损，利用爱因斯坦质能方程求得核反应中释放的核能，再利用质量亏损，利用爱因斯坦质能方程求得核反应中释放的核能，再利用两氘核在碰撞过程中动量守恒和能量守恒求得新核的动能两氘核在碰撞过程中动量守恒和能量守恒求得新核的动能