2012届高考物理考点复习：核反应与核能正式版

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高考物理总复习课件第13章-第3讲核反应和核能

【答案】
＋1
0
e(正电子) 56 天
考点二一、类型对比类型衰 α 衰变变 β 衰变可控性自发自发
核反应方程的书写核反应方程典例 92U→23490Th＋4 2He 234 90Th→23491Pa＋ 0－1e
14 17 1 7N＋4 2He→ 8O＋1H 238
人工控人工转变制
图 13－ 3－ 1
【解析】 e(正电子)，由
30 0 0 写出衰变方程30 P → Si ＋ e ，故这种粒子为＋＋ 15 14 1 1
m－t 图象知32 15P
1t 的半衰期为 14 天，由 m 余＝m 原( ) 2τ
1 t 得 0.25 mg＝4 mg×( ) ，故 t＝56 天． 2 14
Δmc2 释放的核能 ΔE＝ ______.
考点一一、原子核衰变规律衰变类型衰变方程
衰变和半衰期 β 衰变
A 0 AZX→Z＋ 1Y＋－1e
α 衰变
A 2 个中子衰变实质结合成一个整体抛射出
1 4 21 H ＋ 2 n → 1 0 2He
1 92U＋0 n→13654Xe＋90 38Sr＋
裂变进行人工控制
101 0n 轻核聚变目前无法控制
2 3 4 1 1H＋1H→2He＋0n
二、注意问题 1．核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接． 2．核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程． 3．核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒．
核反应和核能
在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新 ______ 原子核

核物理学中的核能与核反应知识点总结

核物理学中的核能与核反应知识点总结核物理学是研究原子核及其内部结构、性质和相互作用的科学领域。

掌握核能与核反应的知识对于我们理解核物理学的基本原理和应用有着重要的意义。

本文将对核物理学中的核能与核反应的一些基本知识进行总结。

1. 原子核的结构和组成原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

质子和中子都是由夸克组成的基本粒子。

质子数和中子数共同决定了原子核的质量数。

原子核的直径非常小，通常在10^-14米量级。

2. 核能的定义与性质核能是指原子核内部存在的结合能，也就是核力的能量。

核结合能是使原子核稳定存在的能量，它是质子和中子通过核力相互结合而释放出的能量。

核结合能越大，原子核越稳定。

核能在核电站、核武器和核医学等方面有广泛的应用。

3. 核反应的基本概念核反应是指由于原子核发生变化而产生的转变过程。

核反应可以分为裂变和聚变两种类型。

裂变是指重核（如铀、钚）被中子轰击后分裂成两个或多个较轻的核片段的过程。

聚变是指两个轻核（如氢-1和氘）在高温高压条件下发生融合的过程。

4. 裂变反应的特点与应用裂变反应是指重核裂变为两个或多个轻核的过程。

裂变反应通常伴随着释放大量的能量和中子。

核反应堆中使用铀或钚等重核材料进行裂变反应，产生的能量被用于发电。

此外，裂变还是核武器的基础。

5. 聚变反应的特点与应用聚变反应是指轻核发生融合形成更重的核的过程。

聚变反应需要高温和高压的条件才能进行。

在太阳内部，聚变反应是主要的能源来源。

人造聚变反应目前仍面临着技术难题，但它有望成为未来清洁能源的重要途径。

6. 辐射与放射性衰变放射性衰变是指具有不稳定核的核素通过发射α粒子、β粒子或γ射线等方式逐渐转变为稳定核的过程。

放射性核素具有辐射性，可以通过测量射线的活度来判断物质的放射性强度。

核辐射对人体具有一定的伤害作用，因此在核能应用中需要严格控制辐射防护。

7. 核裂变链式反应核裂变链式反应是指一个裂变反应产生的中子引发下一个核裂变反应，并不断释放更多中子，使反应以指数形式迅速发展的过程。

高中物理核反应知识点

高中物理核反应知识点高中物理核反应知识点核反应是指原子核中的质子和中子之间的相互作用，导致核反应发生。

高中物理核反应知识点共包括以下几个方面。

一、核反应的类型核反应主要分为两种类型：裂变和聚变。

裂变是指重核碰撞后分成两个中等大小的新核并释放出大量的能量。

这种反应在核电站和核武器中使用。

聚变则是轻元素核聚合形成重核并释放出大量能量，聚变是太阳的主要能源来源。

二、核反应的能量守恒核反应中的能量守恒和受限制，因为反应总是遵循能量守恒原则，即所放出的能量等于所吸收的能量。

因此核反应也被称为是能量守恒定律。

它是由热力学第一定律所规定的。

三、核反应的计算方式核反应的方法主要有裂变能量和聚变能量的计算方式，其中裂变能量计算的方式为：E = Δmc^2，其中E表示能量，Δm表示变化质量，c表示光速。

聚变能量的计算方式就是质量差 x 9 x 10^16，其中9 x 10^16即为一个质量单位的能量。

四、核反应堆的工作原理核反应堆的工作原理就是利用裂变产生的大量能量来加热水，将水变成蒸汽，在蒸汽转化成能量时再转化为电能。

核反应堆由燃料棒、控制棒、冷却剂、反应堆压力容器以及其他配套的设备构成。

其中控制棒是控制反应速率的关键元素，它可以通过下降或上升来调整燃料的反应速率。

五、核反应的影响核反应所产生的核辐射对人类健康和环境的影响是非常大的。

安全、保护和环境保护是核反应过程中最重要的问题。

为了防止放射性物质对人类和环境的伤害，需要严格控制反应堆的运行以及保护和监测环境。

总结核反应是一种具有重大意义的现代科技，核反应的理论和应用需要我们的关注和研究。

在今后的应用中，核反应技术将会继续发挥其重要的作用并带来更多的利益。

因此，我们需要具有更深刻的认识和理解核反应技术，来保障我们的安全和发展。

高考物理备考重点原子与核物理

高考物理备考重点原子与核物理原子与核物理是高考物理的重点内容之一，它涉及了原子的结构、原子核的性质以及核反应等知识点。

在备考过程中，我们需要重点掌握以下几个方面的知识。

一、原子结构1. 原子的组成：原子由质子、中子和电子组成，其中质子和中子集中于原子核内，电子分布在原子核周围的电子壳层中。

2. 原子的电荷：质子带正电荷，中子不带电荷，电子带负电荷。

原子整体是电中性的，质子和电子的数量相等。

3. 原子的半径：原子半径大小与电子外层的能级有关，外层电子的能级越高，原子半径越大。

二、原子核的性质1. 原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子数目决定了元素的原子序数，即元素的核电荷数。

2. 原子核的尺寸：原子核的尺寸较小，直径约为10^-15米量级。

3. 原子核的质量：原子核的质量主要由质子和中子的质量决定，质子和中子的质量几乎相等。

三、放射性与核衰变1. 放射性现象：某些核素具有放射性自发变化的性质，通过放射性衰变释放出辐射。

2. 核衰变类型：常见的核衰变类型包括α衰变、β衰变和γ衰变。

3. 核衰变定律：核衰变过程符合指数函数规律，可以根据半衰期来描述放射性元素的衰变速率。

四、核反应与核能1. 核反应的概念：核反应是指原子核之间的相互作用，包括裂变、聚变和放射性衰变等。

2. 裂变与聚变：裂变是指重核分裂成两个较轻的核，聚变是指轻核融合成较重的核。

3. 核能的释放：核反应过程中释放出的能量称为核能，核能的利用广泛应用于核能发电和核武器等领域。

五、辐射与防护1. 辐射的分类：辐射主要分为电离辐射和非电离辐射，电离辐射包括α粒子、β粒子和γ射线。

2. 辐射的损害：辐射对人体具有一定的危害性，长期接触高剂量辐射会引发放射病。

3. 辐射防护措施：合理利用辐射防护装置、减少暴露时间和保持距离等方法可以降低辐射损害。

以上是高考物理备考中原子与核物理的重点内容。

通过系统学习和不断练习，我们可以更好地理解和掌握这些知识，为高考物理取得好成绩打下坚实的基础。

高考物理核反应和核能的利用

物体的质量减少了，它的能量也减少；物体的质量增加了，它的能量也增加；不能错误地认为质量和能量发生了相互转化。
三、释放核能的途径
凡是释放核能的核反应都有质量亏损。核子组成不同的原子核时，平均每个核子的质量亏损是不同的，所以各种原子核中核子的平均质量不同。
核子平均质量小的，每个核子平均放的能多。
4 2
He
质量为m1，
12 6
C
的质量为m2，
则下列判断正确的是（ A ）
A．3m1 > m2
B．3m1 < m2
C．3m1 = m2
D． m1 = 3m2
047.08年福建省毕业班质量检查14 14．2008年北京奥运会场馆设施采用很多太阳能技术。太阳的能量来源于氢核的聚变，每次聚变反应
可以看作是4个氢核(
如铀核裂变的一个方程：
U 235
92

01n
15461Ba

3962Kr

301
n
（2）链式反应：
由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积。铀核裂变的产物不同，释放的能量也不同。
（3）核反应堆目前的所有正式运行的核电站都是应用裂变发电的。核反应堆的主要组成是：反应堆示意图 ①核燃料。用浓缩铀(能吸收慢中子的铀235占3%~4%)
15、下列说法正确的是（ A ） A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转 B．β射线比α射线更容易使气体电离 C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变 D．核反应堆产生的能量来自轻核聚变
解析： γ射线中的γ 光子不带电，故在电场与磁场中都不会发生偏转，A正确； α粒子的特点是电离能力很强，B错；

3.23核反应与核能知识点

知识点一| 原子核的组成放射性同位素1．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)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)＝核子数＝质子数＋。

(3)X元素的原子核的符号为A Z X，其中A表示，Z表示核电荷数。

2．天然放射现象(1)天然放射现象：元素地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现。

天然放射现象的发现，说明具有复杂的结构。

(2)放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的射线的性质叫。

具有放射性的元素叫元素。

(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是、、γ射线。

3．放射性同位素的应用与防护(1)同位素：具有相同和不同中子数的原子核。

(2)放射性同位素：有放射性同位素和放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同。

(3)应用：消除静电、工业探伤、作等。

(4)防护：防止放射性对人体组织的伤害。

[判断正误](1)原子核是由质子、中子、电子组成的。

( )(2)α射线、β射线、γ射线的组成是三种不同的粒子。

( )(3)α、β、γ三种射线中，α射线的电离作用最强。

( )知识点二| 原子核的衰变和半衰期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。

Y＋42He；(2)分类：α衰变：A Z X→A－4Z－2β衰变：A Z X→A Z＋1Y＋0－1e。

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)衰变规律：N ＝N 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ、m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ。

(3)影响因素：由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理化学状态无关。

[判断正误](1)半衰期与温度无关。

( )(2)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。

( ) (3)所有元素都可以发生衰变。

( )知识点三| 核反应与核能1．核力(1)定义：原子核内部核子间特有的相互作用力。

高考物理科普核能与核反应堆

高考物理科普核能与核反应堆高考物理科普：核能与核反应堆核能与核反应堆是高考物理中重要的考点，也是热门话题之一。

本文将从核能的定义、核反应堆的结构与原理、核能的利与弊等方面进行科普介绍，帮助考生全面了解核能与核反应堆。

一、核能的定义及特点核能是指在核反应中释放出的能量。

它具有以下特点：1. 高能量密度：核能是化学能的百万倍以上，能量密度远远高于其他能源形式，因此核能在工业和航天领域有着广泛的应用。

2. 稳定性：核能源稳定可靠，燃料储备量大，可以满足长期能源需求。

3. 低排放：与燃烧化石燃料相比，核能几乎不产生二氧化碳等温室气体，对环境污染更少。

二、核反应堆的结构与原理核反应堆是利用核裂变或核聚变释放出的能量来产生热能的装置。

核反应堆由以下主要部分组成：1. 燃料棒：核反应堆中的燃料棒一般采用铀或钚等放射性物质，这些物质在裂变时会释放出大量能量。

2. 反应堆堆芯：核反应堆中的反应堆堆芯包含了大量的燃料棒，通过合理的布局和结构设计，能够实现核反应链式裂变反应。

3. 冷却剂：核反应堆中的冷却剂主要用来稀释中子、控制核反应速率和带走反应堆产生的热能。

4. 减速剂：减速剂通常使用轻水、重水或者石墨等物质，能够减缓中子的速度，提高中子与核反应物质的作用概率。

核反应堆的原理分为两种：核裂变和核聚变。

核裂变是指重核的原子核在被激发后分裂成两个或多个较为稳定的核，并释放出大量能量。

常见的核裂变反应是铀的裂变，产生的核裂变产物主要是释放出的能量和中子。

核聚变是将轻核的原子核融合成较重的核，释放出巨大的能量。

常见的核聚变反应是氢的聚变，产生的核聚变产物主要是释放出的能量和中子。

三、核能的利与弊核能作为一种重要的能源形式，具有一系列的利与弊。

利：1. 高效能源：核能能够在较小的体积内释放出巨大的能量，相比传统能源更加高效。

2. 减少温室气体排放：核能几乎不产生二氧化碳等温室气体，可以有效减少对全球气候变暖的影响。

3. 燃料储备丰富：核燃料储备丰富，可以满足长期能源需求。

高三物理复习课件核反应和核能

线的电离能力最强 D.铀核（238 92U）衰变为铅核（20682Pb）的过程中，
要经过8次α衰变和10次β衰变
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2.中国新一代人造太阳—世界领先的中国新一代热核聚变装置EAST于2006年9月28日首次成功完成了放电实验，获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电.据了解，EAST装置是中国耗时8年、耗资2亿人民币自主设计、自主建造而成的.EAST是一个近似圆柱形的大型物体，高约12米、直径约5米，它由特种不锈钢建成，内部是环形的真空室，真空室内有线圈.根据以上信息可知（ ABD ） A.核反应原理是氘核的原子在装置中聚变成氦核，同时释放出大量的能量 B.线圈的作用是能够产生磁场使氘核等带电粒子在磁场中旋转而不溢出装置 C.这种装置同我国秦山、大亚湾核电站所使用的核装置的核反应原理相同 D.这种装置可以控制热核反应的速度，使聚变能够缓慢而稳定地释放能量
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4.1919年，卢瑟福做了用α粒子轰击氮核的实验.实验装置如图5－3－4所示：一个密封的箱子，顶端有两个带阀门的通气孔P和Q，右端开一个小窗孔M，并用铝箔封住小窗孔，在小窗孔的右侧安装有荧光屏N，箱子内的左端安装有α粒子放射源A.当通过通气孔P将箱内抽成真空时，发现 α粒子能够穿过铝箔打到荧光屏上，使荧光屏上产生闪烁的亮点；增加铝箔的厚度，使荧光屏上恰好没有闪烁的亮点；然后通过气孔Q向箱内通入少量氮气，结果发现荧光屏上又出现了闪烁的亮点，说明又有射线穿过铝箔；若在铝箔和荧光屏之间加上垂直于纸面向里的匀强磁场，这些亮点纷纷向上偏移.推理可知，此时穿过铝箔的射线（ D ）
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高三物理一轮复习学案：第十六章《近代物理》专题四核能核的裂变和聚变(人教版)

2012届高三物理一轮复习学案：第十六章《近代物理》专题四核能核的裂变和聚变［考点透析］一、本专题考点核能、质量亏损、爱因斯坦质能方程、重核裂变、轻核聚变、可控热核反应均为Ⅰ类要求。

二、理解和掌握内容１.核能①核力：质子与质子之间、中子与中子之间、中子与质子之间的一种强相互作用．核力发生作用的距离很短，范围约为2×10-15ｍ，所以每个核子几乎只跟它相邻的核子发生相互作用．②核能：由于核子间存在强大的核力，所以要把原子核拆成一个个核子要提供巨大的能量，同样，当由核子结合成原子核时也要释放巨大的能量．核子结合成原子核时释放的能量或原子核分解成核子时吸收的能量称为原子核的结合能，简称核能．③质量亏损：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫做核的质量亏损．但需注意：核反应中质量数是守恒的，要区分原子核的质量与质量数．④质能方程：Ｅ＝ｍＣ2 物体的能量与它的质量成正比,当核反应发生质量亏损时要释放能量,上式可写成:ΔＥ＝ΔｍＣ2. （或写成1μ＝931.5ＭeV ）２.重核的裂变：重核俘获一个中子后分裂为两个(或几个)中等质量的核的反应过程称为重核的裂变．核裂变发生时，往往是伴随释放大量能量的同时放出几个中子，而这些中子又会引起其它重核的裂变，这样就会形成链式反应．例如Ｕ235的一种裂变反应方程为:原子核非常小，如果铀块的体积不够大，中子从铀块中通过时，可能还没碰到铀核时就跑到铀块外面去了．能够发生链式反应的铀块的最小体积叫做它的临界体积．３.轻核的聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应叫轻核的聚变．例如氢核的一种聚变反应方程为:聚变反应往往会比裂变反应释放更多的核能，但反应条件却很苛刻，一般要在几百万度的高温下进行，所以聚变反应也称为热核反应.正因为如此，和平利用聚变反应释放的核能还处于研究试验阶段．到目前为止，世界上所有的核电站利用的全是裂变反应释放的核能. ［例题精析］例题1 云室处在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，一静止的原子核Ａ在云室中发生一次α衰变而变成一质量为Ｍ的新核，同时辐射出一频率为ν的γ光子．已知α粒子的质量为ｍ，电量为ｑ，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内．现测得α粒子运动的轨道半径为Ｒ，试求衰变前原子核Ａ的质量．（已知普朗克常数为ｈ，不计光子的动量）解析：本题主要考查综合运用力学规律解决微观粒子问题的能力．考查的知识点有：①带电粒子在磁场中的圆周运动问题；②动量守恒定律的应用；③爱因斯坦质能方程．根据题意，Ａ核在衰变过程中释放的核能表现在两个方面：新核及α粒子的动能；另外同时辐射出一个γ光子，这样就会导致衰变过程中发生质量亏损Δｍ．如果算出了Δｍ，问题也就迎刃而解了，为此我们可先计算α粒子和新核的动能．用v 表示衰变后α粒子的速度，根据题意：nXe Sr n U 10136549038102359210++→+nHe H H 10423121+→+R v m Bqv 2= ⑴ 用αE 表示α粒子的动能，则有：221mv E =α ⑵ 由以上两式可解得： mBqR E 2)(2=α ⑶ 用1v 表示剩余核的速度，用M E 表示新核的动能，在考虑衰变过程中系统的动量守恒时，因γ光子的动量很小可不予考虑，由动量守恒和动能的定义式可知：mv Mv =1 ⑷ 2121Mv E M =⑸ 由⑶ ⑷ ⑸三式可解得：mBqR M m E M 2)(2⋅= ⑹ 用m ∆表示衰变过程中的质量亏损，利用爱因斯坦质能方程可得： 22222))(()(ch mMc BqR m M c h E E m M ννα++=++=∆ 如果用A M 表示衰变前Ａ核的质量，所以有 2222))((ch mMc BqR m M m M m m M M A ν++++=∆++= 例题２太阳现在正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和氢核、氦核等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是+→+He H e 421142核能，这些核能最后转化为辐射能．根据目前关于恒星演化理论，若由于聚变反应使太阳中氢核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星阶段，为了简化，假定目前太阳全部由电子和氢核组成．⑴为了研究太阳的演化进程，需知道目前太阳的质量Ｍ，已知地球半径Ｒ＝6.4×106ｍ，地球质量ｍ＝6.0×1024kg ，日地中心的距离ｒ＝1.5×1011ｍ，地球表面处的重力加速度ｇ＝10ｍ/ｓ2，１年约为3.2×107秒，试估算目前太阳的质量．⑵已知质子质量ｍp ＝1.6726×10-27kg ，He 42核的质量ｍα＝6.6458×10-27kg ，电子质量ｍe ＝0.9×10-30kg ，光速ｃ＝３×10８ｍ/ｓ，求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能．⑶又已知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒钟通过的太阳辐射能ω＝1.35×10８Ｗ/ｍ２，试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命．（估算结果只要求一位有效数字）解析：本题的功能主要考查对物理思想、物理方法的掌握程度，同时也考查了分析能力、运算能力等各方面的素质，涉及到的知识点有：“牛顿运动定律”、“万有引力定律”、“圆周运动”及爱因斯坦“质能方程”等，是一道学科内综合题．⑴估算太阳的质量Ｍ设Ｔ为地球绕太阳运动的周期，则有万有引力定律和牛顿运动定律可知：r T m r Mm G 22)2(π= 地球表面处的重力加速度 2R m Gg = 由以上两式联立解得： gR r T m M 232)2(π= 将题中给出数据代入上式得：Ｍ＝２×1030Kg⑵根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为：ΔＥ＝(4ｍP ＋２ｍe －ｍα)c2 代入数值解得：ΔＥ＝4.2×10-12Ｊ⑶据题中给出的假定，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核反应的次数为：%104⨯=pm M N 因此太阳在转入红巨星阶段之前总共能辐射出的能量为: Ｅ＝ＮΔＥ设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外辐射的总能量为:Ｅ0＝4πr 2ω 所以，太阳继续保持在主序星的时间为：0E E t = 由以上各式解得： ()ωπα2244241.0r m c m m m M t p e p ⨯-+=将题中所给数据代入，并以年为单位，可得ｔ＝１×1010年＝100亿年．例题３原来静止的质量为m 0的原子核Ａ，放出一个α粒子后转变成质量为m 1的原子核Ｂ，该原子核在运动方向上又放出α粒子，而衰变成静止的另一原子核Ｃ．已知α粒子的质量为m α，且假设在全部核反应过程中，没有辐射γ射线，求两个α粒子的动能及最后新核的质量ｍ2．解析：本题的考点主要表现在两个方面，动量守恒定律在微观粒子中的应用；爱因斯坦质能方程．因为原子核Ａ原来处于静止状态，且发生两次α衰变后新核仍处于静止，因此根据动量守恒定律可判断出，先后发生衰变的两个α粒子应具有大小相同、方向相反的动量，因而具有相等的动能．所以只需计算第一个α粒子的动能即可．⑴设发生第一次α衰变后α粒子的速度为v ，Ｂ核的反冲速度为1v ，根据动量守恒有： 11v m v m =α用αE 表示α粒子的动能，用1E 表示Ｂ核的动能，则有： 221mv E =α 211121v m E = 根据题意及爱因斯坦质能方程可得：2101)(c m m m E E αα--=+由以上各式可解得： 12101)(m m c m m m m E +--=ααα ⑵设两次衰变质量总亏损为Δｍ，则根据质能方程有： αE mc 22=∆ 所以： ααααm m m m m m m m m m m m 2)(221101002-+---=-∆-= 思考与拓宽：上题中先后两次α衰变过程中质量亏损相同吗？如果不相同，哪次衰变质量亏损更多一些？［能力提升］Ⅰ知识与技能１．关于原子核能及其变化，下列说法中正确的是（）Ａ．核能是原子的核外电子从高能级态向低能级态跃迁时放出的能量Ｂ．使原子核分解为单个核子时一定从外界吸收能量，核子的总质量将增加Ｃ．使原子核分解为单个核子时一定向外释放核能，核子的总质量将减少Ｄ．以上说法均不对２．关于原子核能及其应用，下列说法中错误的是（）Ａ．原子弹是利用聚变反应制造的核武器Ｂ．氢弹是利用热核反应制造的一种核武器Ｃ．实现铀235的链式反应必须使其达到足够的纯度和临界体积Ｄ．太阳内部的进行的核反应是核聚变反应3.我国已经建成的秦川和大亚湾两座核电站利用的是（）Ａ．放射性元素衰变放出的能量Ｂ．人工放射性同位素衰变放出的能量Ｃ．重核裂变放出的核能Ｄ．轻核的聚变放出的核能４．关于原子核及核反应，以下说法中正确的是：（）Ａ．在原子核中，任意两个核子之间都有核力的作用Ｂ．核聚变时核力表现为引力，核裂变时核力表现为斥力Ｃ．由于核力的作用，使得核子在组成原子核时一定释放能量Ｄ．所有的核变化，都将向外释放核能５．关于重核的裂变和氢核的聚变，下面说法正确的是（）Ａ．裂变和聚变过程都有质量亏损，因而都能释放大量核能Ｂ．裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加Ｃ．裂变和聚变都需要在极高的温度下进行Ｄ．裂变释放大量核能，聚变需从外界吸收能量６．下面的四个核反应方程中，都有中子释放出来，其中查德威克研究中子的核反应方程是：（）Ａ．n P He Al 103015422713+→+ Ｂ．n C He Be 101264294+→+Ｃ．n He H H 10423121+→+ Ｄ．n B He Li 101054273+→+７．一个锂核Li 73受到一个质子的轰击，变成两个α粒子，这一过程的和反应方程式是-______________________，已知一个氢原子的质量是1.6736×10-27Kg ，一个锂原子的质量是11.6505×10-27Kg ，一个氦原子的质量是 6.6466×10-27Kg, 则上述核反应释放的能量为_____________Ｊ（最后结果取两位有效数字）．Ⅱ能力与素质８．静止的镭Ra22686发生α衰变，释放出的α粒子的动能为Ｅ0，假定衰变时能量全部以动能形式释放出去，则衰变过程中总的质量亏损是（）Ａ．20c E Ｂ．202c E Ｃ．202224c E Ｄ．20222226cE 9．1956年李政道和扬振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用Co 6027放射源进行了实验验证．次年李、杨二人为此获得诺贝尔物理奖，Co 6027的衰变方程是：e Az e Ni Co ν++→-016027 其中e ν是反中微子，它的电荷数为零，静止质量可认为是零．⑴Co 6027的核外电子数为_____，上述衰变方程中，衰变产物Ni Az 的质量数A 等于______，核电荷数Z 是________．⑵在衰变前Co 6027核静止，根据云室照片可以看出，衰变产物NiA z 和e 01-的运动径迹不在一条直线上．如果认为衰变产物只有Ni A z 和e 01- ，那么衰变过程将违背_______守恒定律．10．同学们根据中学物理知识讨论“随着岁月的流逝，地球绕太阳公转的周期、日地间的平均距离、地球表面的温度变化趋势”的问题中，有下列结论：①太阳内部进行着剧烈的热核反应，辐射大量光子，根据2mc E ∆=∆可知太阳质量Ｍ在不断减少②根据2r GMm F =和r mv F 2=可知日、地之间距离ｒ将不断增大，地球环绕速度将减小，环绕周期将增大③根据2rGMm F =和r mv F 2=可知日、地之间距离ｒ将不断减小，地球环绕速度将增大，环绕周期将减小④由于太阳质量Ｍ不断减小，辐射光子的功率将不断减小，辐射到地球表面的热功率也将减小，地球表面的温度将逐渐降低上述结论中正确的是：Ａ．只有① Ｂ．只有 ③ Ｃ．只有①②④ Ｄ．只有③④11．某沿海核电站原子反应堆的功率为104ＫＷ，１ｈ消耗核燃料为8.75ｇ，已知每个铀235裂变时释放出的核能为2×108e Ｖ，煤的燃烧热为3.3×107Ｊ／K ｇ．计算核燃料中铀235所占的百分比，并分析1ｇ铀235全部裂变时释放的能量约等于多少千克煤燃烧所释放的热能．（阿伏伽德罗常数Ｎ0＝6.02×1023个/摩尔）专题四 1．B 2．A 3．C 4．C 5．A 6．B 7 He H Li 4211732→+ 2.8 ×10-12 8．D9．⑴ 27 60 28 ⑵动量 10．C11．［提示］⑴百分比ｎ＝(0.44/8.75)×100％＝５％ ⑵2.5×103K ｇ。

2012届高考一轮复习课件：14.5核反应和核能

3．爱因斯坦质能方程 E＝mc2 ，即一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比．核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其能量也要相应地减少，即 ΔE＝Δmc2 .
三、裂变重核裂变是重核分裂成中等质量的核的反应过程．如：
235 92
U＋ n
1 0
144 56
Ba＋ Kr＋3 n
代表某种粒子，以下判断正确的是 AC
1 1 235 U＋ 0 n 90 Sr＋136 Xe＋10X1； 92 38 54 3 2 21 H＋X 2 2 He＋ 01 n 3 238 U 234 Th＋X 3； 92 90 4 24 Mg＋ 4 He 27 Al＋X 4 12 2 13
3.核能的利用问题：获得核能的途径有哪些
解答：重核裂变重核俘获一个中子后分裂 1 为n个中等质量的核的反应过程，如
235 92
U＋ n
1 0 2 1
2 轻核聚变轻核结合成质量较大的核的反
应过程如： H＋ H He＋ n
3 1 4 2 1 0
136 54
Xe＋ Sr＋10 n
1 1 解析：聚变方程为：＋2 0 n 3 H 1 H 1 1
(2)质量亏损m＝mH＋2mn－m＝(1.0073＋2 1.0087 －3.0180)u＝0.0067u，释放的核能为：E＝mc ＝0.0067 931.5MeV 6.24MeV
2
3 平均每个核子放出的能量为：MeV＝2.08MeV.
89 36 1 0
由于中子的增殖使裂变反应能持续地进行的过程称为链式反应．发生链式反应的条件是：裂变物质的体积临界体积．重核裂变的应用：原子弹、原子反应堆．

高考物理总复习知识点分类总结-核反应

核反应核能质能方程一、知识点梳理1、核反应在核物理学中，原子核在其它粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应．典型的原子核人工转变：147N+42He178O+11H质子11H 的发现方程卢瑟福94Be+426C+1n 中子10n 的发现方程查德威克2、核能（1）核反应中放出的能量称为核能（2）质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子质量之和．质量亏损．（3）质能方程：质能关系为Ｅ＝ｍｃ2原子核的结合能ΔＥ=Δｍｃ23、裂变把重核分裂成质量较小的核，释放出的核能的反应，叫裂变典型的裂变反应是：23592Ｕ+Ｓr+13654Ｘe+1010ｎ4．轻核的聚变把轻核结合成质量较大的核，释放出的核能的反应叫轻核的聚变．聚变反应释放能量较多，典型的轻核聚变为：21Ｈ+Ｈe+10ｎ5．链式反应一个重核吸收一个中子后发生裂变时，分裂成两个中等质量核，同时释放若干个中子，如果这些中子再引起其它重核的裂变，就可以使这种裂变反应不断的进行下去，这种反应叫重核裂变的链式反应二、典型例题例1．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（v 。

）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t 四氯乙烯（C 2Cl 4）溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核，其核反应方程式为νe ＋3717Cl →3718Ar 十 0－1e已知3717Cl 核的质量为36.95658 u ，3718Ar 核的质量为36.95691 u ， 0－1e 的质量为0.00055 u ，1 u质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为（A ）0.82 Me V （B ）0.31 MeV （C ）1.33 MeV （D ）0.51 MeV[解析]由题意可得：电子中微子的能量E ≥E ∆=mc 2-（m Ar +m e -m Cl ）·931.5MeV=(36.95691+0.00055-36.95658)×931.5MeV =0.82MeV则电子中微子的最小能量为 E min =0.82MeV[点评] 应用爱因斯坦质能方程时，注意单位的使用。

高中物理总复习之知识讲解核能、核能的利用

物理总复习：核能、核能的利用【考纲要求】1、知道核力及结合能、质量亏损等概念2、会配平和书写核反应方程式3、知道核能获取的两种方式，了解核反应堆的主要组成部分，能进行简单的有关核能的计算问题【考点梳理】考点一、核能要点诠释：1、核力核子间作用力。

其特点为短程强引力：作用范围为2.0×10－15m，只在相邻的核子间发生作用。

2、核能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能。

比结合能：结合能与核子数之比称做比结合能，也叫平均结合能。

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。

不同原子核的比结合能是不一样的，由比结合能曲线可以看出：中等大小的核比结合能最大（平均每个核子的质量亏损最大），这些核最稳定。

3、质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E＝mc2说明物体的质量和能量之间存在着一定的关系，一个量的变化必然伴随着另一个量的变化。

核子在结合成原子核时放出核能，因此，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小△m，这就是质量亏损。

由质量亏损可求出释放的核能△E＝△mc2；反之，由核能也可求出核反应过程的质量亏损。

4、△E＝△mc2是计算核能的常用方法。

在具体应用中要注意单位制的统一及不同单位的换算。

若质量单位取原子质量单位u，则：此结论亦可在计算中直接应用。

另外，在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能转化为生成的新核和新粒子的动能。

因而在此情况下可应用力学原理—动量守恒和能量守恒来计算核能。

5、质能方程的理解对于质量亏损，切忌不能认为这部分质量转化成了能量，质能方程的本质是：第一，质量或能量是物质的属性之一，决不能把物质和它们的某一属性（质量和能量）等同起来。

第二，质能方程揭示了质量和能量的不可分割性，方程建立了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒，质量和能量在量值上的联系决不等于这两个量可以相互转化。

第三，质量亏损不是否定了质量守恒定律，生成的γ射线虽静质量为零，但动质量不为零。

福建省2012届高考物理一轮复习第58讲核反应、核能精品课件

第58讲 │ 考点整合
二、原子核的组成 1．原子核是由___质__子___和__中__子____组成，质子和中子统称为核子； 2．电荷数：原子核所带的电荷总是质子电荷的整__数__倍____，这个整数叫做原子核的电荷数； 3．质量数：原子核的质量几乎等于单个核子质量的_整__数__倍___，这个倍数叫做原子核的质量数．
例 3 D [解析] 本题考查质能方程的知识，中档题．根据 ΔE＝Δmc2，代入数据 Δm＝4.4×109 k g，D 正确．
第58讲 │ 要点探究
[点评] 太阳在放出能量的同时，质量不断减小．减小的质量与放出的能量之间的关系满足：ΔE＝Δmc2，根据此关系式可以求出减小的质量．变式题是有关核能的计算．
第58讲 │ 考点整合
三、放射性元素的衰变 1．α 衰变：原子核放出_α_粒__子____的衰变称为 α 衰变，典型的衰变方程为：_____2_3982_U_→__2_39_40T_h__＋__42H__e___. 2．β 衰变：原子核放出__β_粒__子___的衰变称为 β 衰变，典型的衰变方程为：__2_39_40T_h__→__293_14_P_a_＋__0－_1e______. 3．半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由____核__内__部__本__身________的因素决定，跟原子所处的物理、__化__学____状态无关．剩余的原子核数为：_____N_余 _＝ __N_原__21_Tt___. 4．应用：利用其射线作为_示__踪__原__子_进行考古研究．
1．两种衰变衰 α衰变变规 β衰变律
AZX→A－4Z－2Y＋42He(新核的核电荷数少 2，质
量数少 4) AZX→AZ＋1Y＋－0 1e(核电荷数加 1，质量数不变，中子变质子)

高考物理考点重点核反应核能复习

2012届高考物理考点重点核反应核能复习第三课时核反应核能【教学要求】 1．知道原子核的组成和核力的概念； 2．理解核能的概念，知道获得核能的两种途径。

【知识再现】一、核反应 1．某种元素的原子核变为另一种元素的原子核的过程叫做核反应。

2．常见的核反应分为衰变、人工转变、裂变和聚变等几种类型． 3．几种典型的核反应：（1）卢瑟福发现质子的核反应方程为_____________________________ （2）德威克发现中子的核反应方程为 _____________________________ （3）伊丽芙•居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为_____________________________ 二、核力 1．把核子紧紧束缚在___________，形成稳定的原子核的力，称为核力。

2．核力的特点：（1）核力与核子是否带电无关，质子与质子间、质子与中子间，中子与中子间都可以有核力作用．（2）是一种强相互作用．（3）是一种近程力（当两个核子间距r＜2×10-15m时才发生作用）．只有相邻的核子间才有核力作用．三、核能（原子核的结合能） 1．克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干个单个核子在核力作用下结合成原子核时放出的能量，叫原子核的结合能，简称核能．例如：H+ n→ H+△E（△E=2.22 MeV） 2．核能的计算根据爱因斯坦的质能方程 E=mc2或△E=△mc2 3．核能获得的两种途径：（1）重核的裂变：重核分裂成两个（或两个以上）中等质量核时要释放能量，这种核反应叫裂变．（2）轻核的聚变：轻核结合成质量较大的核的变化．知识点一对质能方程的理解一定的质量m总是跟一定的能量mc2对应。

核子在结合成原子核时的总质量减少了，相应的总能量也要减少，根据能量守恒定律，减少的这部分能量不会凭空消失，它要在核子结合过程中释放出去。

反过来，把原子核分裂成核子，总质量要增加，总能量也要增加，增加的这部分能量也不会凭空产生，要由外部来供给。

高考物理核反应知识点

高考物理核反应知识点核反应是物理学领域中的一个重要概念，也是高考物理考试中常考的一个知识点。

在核反应中，原子核的结构和性质发生改变，同时伴随着能量的转化。

下面我们来详细了解一下高考物理核反应的知识点。

一、核反应的基本概念核反应是指两个原子核发生碰撞，产生核变化的过程。

在核反应中，原子核的质量数和原子序数会发生变化，同时伴随着能量的释放或吸收。

二、核反应的分类1. 核裂变：核裂变是指重核（如铀、钸等）在受到中子撞击时，分裂成两个或更多的轻核的过程。

核裂变产生的核能量巨大，并且会释放出更多中子，从而引发连锁反应。

核能的开发利用主要就是基于核裂变反应。

2. 核聚变：核聚变是指两个轻核在高温和高压条件下，结合成一个更重的核的过程。

核聚变是太阳和恒星中常见的核反应，释放出巨大的能量，并且不会产生大量的放射性废物。

三、核反应的能量转化核反应中伴随着能量的转化，这与爆炸和化学反应有一定的区别。

核反应的能量来自于原子核的质量差异。

根据爱因斯坦的质能方程E=mc²，质量的损失会转化为能量的增加。

这是核反应能量巨大的原因，也是核能被广泛应用的基础。

四、核反应中的物理原理核反应的物理原理主要涉及两个重要的概念：核稳定性和核裂变链反应。

1. 核稳定性：核稳定性是指原子核在自然状态下是否稳定，即是否会发生衰变。

稳定核的结构相对较为坚固，不易分裂或合并。

而不稳定核的结构则相对不稳定，容易发生衰变反应。

2. 核裂变链反应：核裂变链反应是指一次核裂变在产生的中子撞击下引发下一次核裂变的连锁反应。

核裂变链反应是核反应利用的基础原理，同时也是核能发电的核心原理。

五、核反应的应用与发展核能被广泛应用于能源领域，它是一种清洁、高效的能源来源。

目前，核能发电已经成为世界上许多国家的主力能源之一。

此外，核技术还被应用于医学诊断、放射性同位素治疗、工业无损检测等领域。

核反应作为高考物理考试的一个重要知识点，需要我们深入理解和掌握。

2012高考总复习物理课件52 核反应核能的利用

4．几个重要的原子核的人工转变方程 (1)1919 年卢瑟福发现质子：14N＋4He→178O＋1H 7 2 1 (2)1932 年，查德威克发现中子：9Be＋4He→126C＋1n 4 2 0 (3)约里奥一居里夫妇发现人工放射性同位素：
27 4 30 1 13Al＋2He→15P＋0n
3
4
►疑难详析◄ 1.核反应过程一般都不是可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，而不能用等号连接． 2.核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程． 3.核反应过程遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应的前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放出核能． 4.当放射性物质发生连续衰变时，原子核中有的发生衰变，有的不发生衰变，同时伴随着γ辐射．
2
aE0 Δm＝ 2. (a－4)c
[答案]
D
24
题后反思：核能的计算方法 (1)根据爱因斯坦质能方程，ΔE＝Δmc2(Δm的单位： kg)． (2)1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏能量，则 ΔE＝Δm×931.5 MeV(Δm的单位：u,1u＝1.660 566×10－27kg)
25
8
►深化拓展◄ 核反应中的质量亏损与质量守恒矛盾吗质量亏损总是发生在系统向外辐射能量的情况下，根据爱因斯坦的质能方程，系统能量减少，质量自然就减少了．当系统的质量减少Δm时，系统的能量就减少了ΔE，减少的能量向外辐射出去了．减少的质量转化为光子的质量，减少的能量转化为光子的能量．
9
虽然光子的静止质量为 0，但在光子的辐射过程中，具有能量 E＝hν，所以运动的光子具有一定的质量．光子运动的速度始终为 c，E＝hν＝mc2，所以当一个光子的频率为 ν 时， hν 它的质量为 m＝ 2 .因此核反应过程中，亏损的质量就等于产 c 生的光子的质量，反应前后质量仍然守恒．

2012届高考物理一轮复习第58讲核反应、核能精品课件

235 92
1
144
轻核聚变衰变
无法控制人工无法控制
2 1
3 4 He＋1 H＋1H―→2He＋0n
3
4
1
α衰变 β衰变
பைடு நூலகம்
238 92 234 90
234 Th＋4 U―→ 90Th＋2He Th― 234Pa＋0 Th―→ 91Pa＋－1e
234
4
第58讲 │ 要点探究 58讲
2.核反应方程式填写的方法核反应方程式填写的方法 (1)首先根据电荷数守恒确定要填写的原子核或粒子的电荷首先根据电荷数守恒确定要填写的原子核或粒子的电荷从而确定所需填写的原子核或粒子的符号；数，从而确定所需填写的原子核或粒子的符号； (2)根据质量数守恒确定要填写的原子核或粒子的质量数；根据质量数守恒确定要填写的原子核或粒子的质量数；根据质量数守恒确定要填写的原子核或粒子的质量数 (3)根据核反应方程确定核反应种类．根据核反应方程确定核反应种类．根据核反应方程确定核反应种类
③ 转化成质子.234Pa――→ ――→ 转化成质子 91 ―― 转化成质子．转化成质子．
234 ，质子数加 92U，
第58讲 │ 要点探究 58讲
[点评原子核的衰变有两种，分别是衰变和衰变，经过点评] 原子核的衰变有两种，分别是α衰变和衰变，衰变和β衰变点评一次α衰变电荷数减少质量数减少4；经过一次β衰变电荷数衰变电荷数减少2，一次衰变电荷数减少，质量数减少；经过一次衰变电荷数增加1，质量数不变．在判断是何种衰变时，增加，质量数不变．在判断是何种衰变时，可以根据电荷数和质量数的变化进行解决．变式题是有关放射线性质的问题．质量数的变化进行解决．变式题是有关放射线性质的问题．