人教版高中物理选修3-5章总结复习素材：第十九章原子核知识点[知识点总结]2

选修3-5知识点 第十九章原子核19.1原子核的组成 一、天然放射现象1、 物质发射射线的性质称为放射性，它可以穿透黑纸使照相底片感光2、 具有放射性的元素称为放射性元素。

3、 放射性的元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象。

、射线到底是什么1、三种射线分别叫做带正电荷a 射线、带负电荷B 射线和不带电丫射线。

a 射线的穿透能力最弱，丫射线的穿透能力最强。

a 射线是咼速粒子流，粒子带正电，电荷量是电子的 2倍，质量是氢原子的4倍,电子质量的7300倍，实际上就是氦原子核中子n ：不带电，质量与质子相等。

核子：质子和中子组成的原子核。

① 核电荷数Z= 质子数=原子序数二荷外电子数② 质量数A=核子数=质子数+中子数 例如：23592U ――铀原子核：有92个质子，143个中子。

质量数为235。

5、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。

6、几种常用的原子核的表示2、 3、 4、B 射线是高速电子流。

丫射线是能量很高的电磁波。

5、 a 射线，B 射线都是咼速运动的粒子， 能量很高，丫射线是波长很短的光子，能6、 量也很高。

三、原子核的组成1、 质子p ：它是氢原子核，带正电，电量与电子相等。

1^=1.6726231x10^^3、 4、 原子核中的两个等式：2、19.2放射性元素的衰变一、原子核的衰变原子核放出a或B粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。

我们把这种变化称为原子核的衰变。

-1、a衰变：原子核放出a粒子的衰变，以a射线形式释放a粒子。

①原子核衰变• 一一时电荷数和质量数都守恒即方程两边：上标相加左右相等，下标相加左右也相等。

②a衰变：原子核内少两个质子和两个中子2、B衰变：原子核放出B粒子的衰变，以B射线形式释放B粒子。

A Y+丁-产0①电子的质量数为0、电荷数为-1，可以把电子表示为0-i e②B衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。

3、丫衰变,不存在单独的丫衰变。

原子核中有的发生a衰变，有的发生B衰变，同时伴随着丫辐射。

二、半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。

1、不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别非常大。

2、衰变的半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律。

3、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念和外部条件没有关系。

19.3探测射线的方法1、粒子使气体或液体电离，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。

注意：我们看到依然不是粒子而是它留下的径迹。

2、使照相乳胶感光3、使荧光物质产生荧光一、威耳逊云室---利用射线的电离本领①a射线在云室中的径迹：直而粗原因：a粒子质量大，不易改变方向，电离本领大，沿涂产生的粒子多。

②？射线在云室中的径迹：细而曲原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向，电离本领小，沿途产生的离子少。

③丫射线电离本领很小，一般看不得它的径迹根据径迹的长短和粗细，可以知道粒子的性质：把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向，还可以知道粒子所带电荷的正负。

二、气泡室气泡室的原理：粒子通过过热液体时，在它的周围产生气泡而形成粒子的径迹。

三、盖革-米勒计数器一种能自动把放射微粒计数出来的仪器，利用了射线的电离本领。

优点：盖革一米勒计数器非常灵敏，用它检测射线十分方便。

不足：①不同射线在计数器中产生的现象相同，因此只能用来计数，不能区分射线种类;②如果同时有大量粒子，或两个粒子向来的时间间隔小于200卩s,计数器也不能区分。

探测射线的方法19.4放射性的应用与防护一、核反应1 、核反应分两种（ 1 ）核自发衰变。

（不可控）①a衰变：a射线的实质就是高速运动的氦核流②B衰变：B射线的实质就是高速运动的电子流。

③没有单独的丫衰变：丫射线是一种电磁波（光子）。

（2）人工转变：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。

（可控）①其他粒子指：a粒子、质子、中子，光子等2、在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒。

二、人工放射性同位素1、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的元素。

有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素。

放射性同位素又分为天然和人工放射性同位素。

--------------2、与天然的放射性物质相比，人工放射性同位素的优点：①放射强度容易控制③可以制成各种需要的形状④半衰期更短⑤放射性废料容易处理三、放射性同位素的应用①使用射线来测厚度----利用丫射线的穿透性强的特点②放疗利用细胞对射线承受力不同③选种和保鲜示踪原子：一种元素的各种同位素都有相同的化学性质。

这样，我们可以用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成各种化合物，这种化合物的原子跟通常的化合物一样参与所有化学反应，但却带有“放射性标记＂，可以用仪器探测出来。

这种原子就是示踪原子。

.④作为示踪原子：棉花对磷肥的吸收、甲状腺疾病的诊断和生物研究四、辐射与安全人类一直生活在放射性的环境中。

不过这些射的强度都在安全剂量之内，对我们没有伤害。

然而过量的射线对人体组织有破坏作用，这种破坏往往是对细胞核的破坏，有时不会马上察觉。

19.5核力与结合能一、核力与四种基本相互作用1、自然界存在着四种力：万有引力、电磁力、核力（强相互作用）、弱力（弱相互作用）2、核力：能够把核中的各种核子联系在一起的强大的力叫做核力。

3、核力具有的特点（1）核力是四种相互作用中的强相互作用（强力）的一种表现。

（2）核力是短程力。

（3）核力具有饱和性。

二、原子核中质子与中子的比例自然界中较轻的原子核、质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多，越容易发生核反应。

-----------------------三、结合能1、结合能：为把核子分开而需要的能量或者结合成原子核需要放出的能量。

2、结合能与核子数之比，称做比结合能。

比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。

四、质量亏损原子分解为核子时，质量增加；核子结合成原子核时，质量减少。

原子核的质量小于组成原子核的核子的质量之和，叫做质量亏损。

---------2E=mc式中c是真空中的光速，m是物体的质量，E是物体的能量。

19.6核裂变一、核裂变1、核裂变：物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变。

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。

3、通常把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，相应的质量叫做临界质量。

4、铀块的大小是链式反应能否进行的重要因素、核电站1、链式反应的应用一一核电站慢中子反应堆2、核电站发电的优点(1)消耗的核燃料少。

(2)作为核燃料的铀、钍等在地球上可采储量大。

(3)对环境的污染要比火力发电小。

部件名称慢化剂控制棒热循环介质保护层采用的材料石墨、重水或普通水(也叫轻水)镉水或液态钠很厚的水泥外壳作用降低中子速度 ,便于铀235吸收吸收中子控制反应速度把反应堆内的热量传输出去屏蔽射线防止放射性污染19.7核聚变一、核聚变1、定义：两个轻核结合成质量较大的原子核，这种核反应叫做聚变。

2、能量的变化：轻核聚变后，比结合能增加，反应中会释放能量。

3、发生聚变的条件：要使原子核间的距离达到10-15m,核力才能大于电磁力4、实现的方法有：把原子核加热到很高的温度。

所以聚变反应又叫热核反应。

5、热核反成主要用在核武器上氢弹；太阳就是一个巨大的热核反应堆、受控热核反应更安全可控、清洁④ 反应中放射物质的处理较容易 2、实现核聚变的难点：地球上没有任何容器能够经受如此高的温度。

为了解决这个难 题，科学家设想了两种方案，磁约束和惯性约束。

19.8粒子和宇宙 一、 “基本粒子”不基本1、 光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子开把它们叫做“基 本粒子”。

2、 随着科学的进一步发展，统称为粒子。

二、 发现新粒子1、 对宇宙线的研究中陆续发现了正电子、 u 子、K 介子、n 介子、超子。

2、 利用加速器研究，发现了反粒子。

3、 按粒子与各种相互作用的关系，可分为三大类：强子、轻子和媒介子。

三、夸克模型实验证明强子是有内部结构的，叫做夸克。

夸克由六种模型：上夸克d 、下夸克1、聚变与变相比① 轻核聚 产能效率 ② 地球上 变燃料的 量丰富③轻核聚裂变 高 聚 储变奇异夸克s 、粲夸克c ，底夸克b 、顶夸克t o 四、 宇宙的演化大爆炸理论认为宇宙从一个“奇点”爆炸产生，大爆炸是在无限的宇宙各处同时产 生时间的零点。

大爆炸一夸克、轻子、胶子等一强子时代-轻子时代一核合成时代一电 子与质子符合成氢原子一形成恒星和星系。

五、 恒星的演化宇宙尘埃一星云团一恒星诞生一氢核聚合成氦核-氢核聚合成碳核一其他聚变过程一 无聚变反应、形成白矮星或中子星或黑洞。

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