江浙鸭版高考物理总复习第十六章近代物理初步第讲原子核课件.pptx

考点一 考点二 考点三 考点四
方法技巧衰变次数的确定方法
方法一:确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律,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,则表
示该核反应的方程为
����� ������
X→������������''
大小相等,因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量
成B 反比,即������������Sei
=
������Si ������e
=
114,可见正电子运动的圆半径较大,故
B
正确。
关闭
解析 答案
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【例6】 在垂直于纸面的匀强磁场中,有一原来静止的原子核,该 核衰变后,放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所 示,由图可以判定( )
素两类,放射性同位素的化学性质相同。
(2)放射性同位素的应用
一是应用它的 射线 ;二是作 示踪原子
。
(3)辐射与安全
人类一直生活在有放射性的环境之中, 过量 的射线对人体组
织有破坏作用。要防止
放射性物质
对水源、空气、
用具等的污染。
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关键能力提升
命题点一 天然放射性现象
并 故AC选且A剂C量。锐减,因此其治疗照射范围与正常组织界限非常明显,边
缘如刀割一样,人们形象的称之为“伽玛刀”。
解析 答案
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原子核的衰变、组成
核心知识整合
1.原子核的衰变、半衰期
(1)原子核的衰变
①原子核放出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。
“神刀”。那么γ刀治疗肿瘤是利用( )
A.γ射线具有很强的贯穿本领
B.γ射线具有很强的电离作用
C.γ射线具有很强的能量
D.γ射线很容易绕过阻碍物到达目的地
思路点拨伽玛刀又称立体定向伽玛射线放射治疗系统,是一种融
合现代计算机技术、立体定向技术和外科技术于一体的治疗性设
备,它将钴-60发出的伽玛射线几何聚焦,集中射于病灶,一次性、致 关闭 死 γ刀性是的利摧用毁γ射靶线点穿内透的能组力织强、,而能射量线高经的过特人点体而工正作常,组故B织D几错乎误无,AC伤正害确,, 关闭
关闭
古木A.样该品古中木的14C年的代比距例今是约现5 代70植0年物所制样品的二分之一,根据半衰 期的B.定12C义、知13该C古、木14C的具年有代相距同今的约中5子7数00 年,选项 A 正确;同位素具有 相 C→同CD17..的41增4C质N加衰+子样-变1数0品为e,,测不所14N量同以的环的此过境中衰程的子变中压数过放强,程选出将放项β加出射B速线β错1射4误C线的;1,4选衰C 项的变衰C 正变确方;程放为射16性4 元素 的半衰期与核内部自身因素有关,与原子所处的化学状态和外部条 关闭 件AC无关,选项 D 错误。
的动量守恒,放出的正电子的运动方向跟 Si 核运动方向一定相反。
由于它们都带正电荷,在洛伦兹力作用下的运动轨迹是两个外切
圆 速,圆C、周D运可动排的除半。径因r=为������������洛������������。伦衰兹变力时提,放供出向的心正力电,即子q与vB反=m冲���������核���2。S所i 的以动做量匀
③轻核聚变条件:高温、高压。
④轻核聚变应用:氢弹、可控热核反应。
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(3)人工转变
卢瑟福发现质子:174 N+24 He→187 O+11 H 查德威克发现中子:24 He+49 Be→162 C+10 n 居里夫妇发现放射性同位素、正电子:
27 13
Al+24He→
错误;92238
U
衰变成
206 82
Pb,质量数少
32,可知经
历了 8 次 α 衰变,电荷数少 10,根据 2×8-n=10,解得 n=6,知经历了 6
次 β 衰变,故 B 正确。反应过程中释放的核能为(m1-m2-mα)c2,选项 C
错误;半衰期与外界条件无关,选项 D 错误;故选 B。
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解析 答案
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核反应与核能 核心知识整合
1.裂变反应、聚变反应与核反应方程 (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 :92235 U+10n→3869Kr+15464 Ba+310n。
③重核裂变条件:链式反应;临界体积。 ④重核裂变应用: 原子弹 、核反应堆。
两圆内切, β 粒子半径大
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命题点三 半衰期
【例7】 (多选)14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5 700年。 已知植物存活期间,其体内14C与12C的比例不变;生命活动结束 后,14C的比例持续减小。现通过测量得知,某古木样品中14C的比例 正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是( )
贯穿本领 最弱
较强 最强
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2.探测射线的方法
(1)射线中的粒子会使气体或液体电离,以这些离子为核心,过饱 和的蒸气会产生 雾滴 ,过热液体会产生 气泡 。
(2)射线中的粒子会使照相乳胶 感光 。 (3)射线中的粒子会使荧光物质产生 荧光 。
3.放射性同位素的应用与防护 (1)放射性同位素:有 天然 放射性同位素和 人工 放射性同位
【例
4】
(2018
浙江湖州期末)质量为
m1
的铀核
238
92 U
经过若干
次
α
衰变和
β
衰变后,会变成质量为
m2
的铅核
206 82
Pb,关于该过程,下
列说法中正确的是( B )
A.衰变过程中释放出的 α 射线的穿透能力比 β 射线强,而电离能
力比 β 射线弱
B.铀核
238 92
U
需经过
8
次
α
衰变和
6
次
β
衰变才能变成铅核
Y+������24He+������-1
0e,根据质量数守恒和电
荷数守恒可列方程
A=A'+4n
Z=Z'+2n-m
由以上两式联立解得 n=������4-������',m=������2-������'+Z'-Z 由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组。
方法二:因为 β 衰变对质量数无影响,可先由质量数的改变确定 α 衰变的次数,然后根据衰变规律确定 β 衰变的次数。
������,m
余=m
原·(12)
������
������。t
表示衰变时间,τ
表
示半衰期。
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2.原子核的组成 (1)原子核由质子(11H)和中子(10n)组成,质子和中子统称 为 核子 。质子带正电,中子不带电。
(2)基本关系:
①核电荷数=质子数(Z)=元素的原子序数。②质量数(A)=
②分类:α
衰变:������������
X→������������--24 Y+
4 2
He
;β
衰变:
������ ������
������
X→ Y+
������+1
-1 0e
;γ
衰变:当放射性物质连续发生衰变时,原子核中有的发生 α 衰变,有的
发生 β 衰变,同时伴随着 γ 辐射。
③两个典型的衰变方程:α 衰变:92238 U→92034Th+24He;β 衰变
30 15
P
+10
n;1350 P→1340 Si++10 e
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天然放射现象、三种射线
核心知识整合
1.天然放射现象
元素 自发 地放出射线的现象,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。三种射线:
名称 α 射线
β 射线 γ 射线
构成 氦核
电子 光子
符号
4
2He
0
-1 e
γ
电离能力 最强
较强 最弱
【例1】 如图为研究某未知元素放射性的实验装置,实验开始时
在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E,通过显微镜可以
观察到,在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数。若撤去电场
后继续观察,发现每分钟闪烁的亮点数没有变化;如果再将薄铝片
移开,观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加,由此可以判断,放射源
发出的射线可能为( )
A.该核发生的是α衰变
关闭
本题B.考该查核对发α生粒的子是及β粒衰子变的性质的了解,对动量守恒定律以及左手定则
的应C.用磁能场力方。向原一来定静垂止直的纸核面,放向出里粒子后,总动量守恒,所以粒子和反冲核 的速D.度磁方场向方一向定一相定反垂,根直据纸图面示向,它外们在同一磁场中是向同一侧偏转的,由
:92034Th→92134Pa+-1 0e。
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(2)半衰期
①定义:放射性元素的原子核有 半数 发生衰变所需的时间。
②影响因素:放射性元素衰变的快慢是由核 内部 自身的因素
决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。
(3)半衰期公式:N
余=N
原·(12)
������
206
82 Pb
C.1
个铀核
238
92 U
衰变成铅核
206
82 Pb
的过程中释放的核能为
(m1-m2)c2
D.外界环境温度升高、压强变大,铀核
238 92
U
衰变的过程将加快
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解析:衰变过程中释放出的 α 射线的穿透能力比 β 射线弱,而电离能
力比
β
射线强,选项
A
左手定则可知它们必带异种电荷,故应为β衰变;由于不知它们的旋转方向关, 闭
因B 而无法判定磁场是向里还是向外,即都有可能。
解析 答案
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方法技巧 α 衰变 ZAX→ZA--24Y+24He β 衰变 ZAX→ZA+1Y+-1 0e
匀强磁场中轨迹 匀强磁场中轨迹
两圆外切, α 粒子半径大
关闭
放射性元素放射出的射线为α射线、β射线和γ射线,α射线贯穿能力弱,一
张薄纸就可挡住,β射线贯穿能力较强,可贯穿铝片,γ射线穿过能力极强。
α射线带正电,β射线带负电,在电场中偏转,γ射线不带电。由此可知,放射 关闭
源D 发A.出β射的线射和线γ可射能线为α射B线.α射和γ线射和线β。射选线项D正确。 C.β射线和X射线 D.α射线和γ射线
C.③的电离作用较强,是一种电磁波 其电D.离③能的力电最离弱作,贯用穿最本弱领,属最于强,原是子一核种电内磁释波放,属的于光原子子核内以能量形式 关闭
释D 放出来的以光速运行的高能光子,D正确。
解析 答案
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命题点二 放射性现象的应用
【例3】 (多选)用γ刀治疗肿瘤,不用麻醉,时间短,因而γ刀被誉为
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命题点二 核衰变在磁场中的径迹
【例 5】 将威耳逊云室置于磁场中,一个静止在磁场中的放射
性同位素原子核
30
15 P
放出一个正电子后变成原子核
30 14
Si,如图所示关闭
能把近放似出反的正映电正子电和子衰和变Si生核成轨物迹S的i 核是看( 成一) 个系统,衰变过程中系统
第38讲 原子核
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知识内容 原子核的组成 放射性元素的衰 变 探测射线的方法 放射性的应用与 防护 核力与结合能 核裂变 核聚变 粒子和宇宙
要求 a
c
a
a
c c c a
备考方略
新高考中,对本部分知识的考 查一般出现在选择题中。主要 考查三种射线的区别和联系, 半衰期的定义,放射性元素的 衰变、放射性的应用与防护、 核力与结合能、核聚变和核裂 变等,特别注意核反应方程的 书写。
核子数 =质子数+中子数。
(3)X
元素的原子核的符号为
������ ������
X,其中
A
表示
示核电荷数。
质量数
,Z 表
(4)同位素:具有相同 质子数 而 中子数 不同的原
子核,在元素周期表中处于同一位置,它们互称为 同位素 。
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考点一 考点二 考点三 考点四
关键能力提升
命题点一 原子核衰变
考点一 考点二 考点三 考点四
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(2)轻核聚变
①定义:两个轻核结合成
质量较大
的核的反应过程。
轻核聚变反应必须在高温下进行。聚变过程放出大量的能量,平均
每个核子放出的能量,比裂变反应中每个核子放出的能量大3至4倍,
聚变反应比裂变反应更剧烈。
②典型的聚变反应方程 :12H+13H→24He+10n+17.6 MeV
解析 答案
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【例2】 天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果 如图所示,由此可推知( )
关闭
三种射线均来自于原子核内,A错误;从题图中可看出,一张纸能挡住①射
线,A则.②①来射线自一于定原是子α核射外线,的其电贯子穿本领最差,电离能力最强,但不是电磁波, 而是B.高①速的粒电子离流作,B用错最误强;铝,是板一能挡种住电②磁,而波不能挡住③,说明③一定是γ射线,