2013届高三物理一轮复习课件(人教版)：第14章 第2节 原子核 核反应及核能

297 a 4
112 B ， 由 质 量 数 守 恒 和 核 电 荷 数 守 恒 可 得 ： a 1 ， b 0， 则 粒 子 X 为 中 子 ．
86 90
答案：A 思维拓展：如何确定α衰变和β衰变的次数？首先弄 清α 、 β两种射线的基本特征，即原子核每次α衰变 后，质量数减少4，电荷数减少2；每次β衰变后， 质量数不变，电荷数增加1.计算衰变次数的方法： 先求α衰变次数=质量数的减小值÷4，再利用核电 荷数求β衰变次数．
题型二：核反应方程的书写及核反应的种类
131
I和
137
C s两 种 放 射 性 元 素 ， 它 们 通 过 一 系 列 衰
变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中， 有两个能分别反映
131
I和
137
C s衰 变 过 程 ， 它 们 分 别 是
131
______ 和 ______ 填 入 正 确 选 项 前 的 字 母 .
I和
137
I 0n Te 1H
1
D.
130 52
2.(2011•上海)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14- 2所示，由此可推知( D ) 2A．②来自于原子核外的电子 B．①的电离作用最强，是一种电磁波 C．③的电离作用较强，是一种电磁波 D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子
4.(2011安 庆 模 拟 ) 据 媒 体 报 道 ， 叛 逃 英 国 的 俄 罗 斯 前特工利特维年科在伦敦离奇身亡，英国警方调查 认为毒杀利特维年科的是超级毒药 — 放射性元素 钋(
210 84
Po)， 若 该 元 素 发 生 衰 变 ， 其 半 衰 期 是138 天 ，
210 84
衰变方程为 的是
答案：ABD
【解析】X原子核中的核子数为210-4=206个，B正 确．中子数为206-(84-2)=124个，A正确．γ射线是 核反应时处于激发态的原子核向低能跃迁时发出的， C错．经过两个半衰期，剩余的钋的质量为原来的 四分之一，则已衰变的质量为原来的四分之三，D 正确．
5.(2010 阜 阳 模 拟 ) 2006 年 美 国 和 俄 罗 斯 的 科 学 家 利 用 回 旋 加 速 器 ， 通 过 20 Ca ( 钙 48) 分 别 是 ____ __ 和 ______ .
A． X1 C． X 3
137 56 137 56
Ba 0 n
1
B． X 2 D． X 4
131 54 131 54
Xe
0 1 1
e
Ba
0 1
e
Xe 1 p
【解析】由质量数和核电荷数守恒可以得出正确选 项BC. 答案：B C 78 82
图14- 2 2-
【解析】本题考查天然放射性元素的常识．根据图 知：①是α射线，它穿透能力最弱，用纸就能挡住， 但对空气的电离能力很强；②是β射线，它能穿透 几毫米的铝板，且电离能力较弱；③是γ射线，穿 透能力最强，能穿透几厘米的铅板，但对空气的电 离能力最弱．
3.(2011海 南 ) 2011 年 3 月11 日 ， 日 本 发 生 九 级 大 地 震 ， 造成福岛核电站的核泄漏事故．在泄漏的污染物中 含有
【 例 5】 有 下 列 4 个 核 反 应 方 程 ： ① ② ③
24 11
Na
1 0
24 12
Mg a
141 56 22 11 4 2
235 92 19 9 2 1
U n
4
Ba
92 36
K r 3b
F 2 He
3 1
Ne c
④ He H He d ) 1 a 、 b 、 c 、 d 四 种 粒 子 依 次 是 ( A. 1 H 、n 、1 e 、n 0 0 C. n 、H 、n 、 e
第2节
原子核 核反应及核能
考点1：天然放射现象 【例1】如图14- 1所示，使某放射性元素发出的射 2线垂直进入匀强电场，按图中标号判断( ) A．1的穿透本领最强 B．2的速度最大 C．3的电离本领最大 D．1是由原子放出的，2、3不是 图14- 1 2-
【解析】本题主要考查学生对α射线、 β射线、 γ射 线的来源、带电性及特点的了解．由图可知，射线 3带正电，是α射线，其电离作用大而穿透能力弱， 速度小；射线1带负电，是β射线，是接近光速的电 子流；射线2不带电，是γ射线，其穿透本领最强， 而电离作用最弱，速度为光速． 答案：BC

D． 粒 子
【 解 析 】 用 A 表 示 第118 号 元 素 ， B 表 示 第112 号 元 素 ， a、 b 分 别 表 示 粒 子 X 的 原 子 序 数 和 质 量 数 ， 则 核 反 应 方 程 分 别 为 20 Ca
48 282 249 98
Cf
297 118
A ， A 3 b X 3 2 He 118
考点2：原子核的衰变 【例2】考古工作者在古人类居住过的岩洞中发现 一块碳遗留样品，它所含的14C等于现有生命物质 中 等 量 碳 所 含 的 14C 的 1/8 ， 求 此 样 品 的 存 放 时 间．已知14C的半衰期为5568年．
【 解 析 】 根 据 半 衰 期 的 定 义 可 知 ，C 每 经 过 5568 年 就 有 半 数 发 生 衰 变 ， 现 尚 剩1 / 8 ， 则 说 明 已 过 三 个 半 衰 期 的 时 间 ． 设 该 样 品 中 C 的 原 始 含 量 为 m 0， 现 存 含 量 m x m 0 ( ) m 0， 则 x 3 ， t T半 x 2 8
1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1
B. 1 e 、n 、H 、n 0 1 0 D. e 、n 、H 、 e
0 1 1 0 1 1 0 1
0
1
1
1
(2)上述核反应依次属于( ) A．衰变、人工转变、人工转变、聚变 B．裂变、裂变、聚变、聚变 C．衰变、衰变、聚变、聚变 D．衰变、裂变、人工转变、聚变
x 14
14
1
1
5568 3 年 16704 年 ．
考点3：核反应
核能
【 例 3 】 雷 蒙 德 戴 维 斯 因 研 究 来 自 太 阳 的 电 子 中 微 子 e 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 2 Cl 4 溶 液 的 巨 桶 ． 电 子 中 微 子 可 以 将 一 个 氯 核转变为一个氩核，其核反应方程式为 e
答案：(1)B (2)D
题型三：核能的计算
【 例 6】 静 止 在 匀 强 磁 场 中 的
239 94
Pu 核 ， 沿 与 磁 场 垂
直的方向射出一个粒子后，变成铀的一种同位 素 核 ， 同 时 释 放 出 能 量 为 0.09M eV 的 光 子 ． ( 子 质 量 为 4.001509u ,1u 1.660566 10 光子的动量，求：
37 18 37 17
Cl
Ar
0 1
e ， 已 知 17 Cl核 的 质 量 为 36.95658u ， Ar 核 的 18
0
37
37
质 量 为 36.95691u ，1 e 的 质 量 为 0.00055u ， 质 量 对 应 1u
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 ) A．0.82MeV B．0.31MeV C．1.33MeV D．0.51MeV
Po X He ， 则 下 列 说 法 中 正 确
4 2

A ． X 原 子 核 含 有124 个 中 子 B ． X 原 子 核 含 有 206 个 核 子 C． 射 线 是 由 处 于 激 发 态 的 电 子 从 较 高 能 级 向 较 低 能级跃迁时发出的 D ． 的 Po 经 276 天 ， 已 衰 变 的 质 量 为 75g 100g
答案：A
题型一：衰变次数的计算
【 例 4 】 铀 裂 变 的 产 物 之 一 氪 90( 36 Kr) 是 不 稳 定 的 ， 它 经 过 一 系 列 衰 变 最 终 成 为 稳 定 的 锆 86( 40 Zr)， 这 些 衰 变 是 ( ) A ．次 衰 变 ，次 衰 变 1 6 B ．次 衰 变 4 C ．次 衰 变 2 D ．次 衰 变 ，次 衰 变 2 2
1.(20 11北 京 ) 表 示 放 射 性 元 素 碘 131( 方程是 A. B. C.
131 53
131 53
I) 衰 变 的

127 51 131 54 130 53
I I I I
Sb 2 H e
4 0 1
131 53 131 53 131 53
Xe
1
e
【解析】核反应过程中，反应前的能量应等于反 应 后 的 能 量 ． 质 量 关 系 为 m e m Cl m Ar m e， 得 m e 0.00088u.则 电 子 中 微 子 的 最 小 能 量 应 为 0.00088u 931.5M eV / u 0.82M eV ， 故 A 正 确 ．
48 249 98
Cf ( 锎 249) 发 生 核
反 应 ， 成 功 合 成 了 第118 号 元 素 ， 这 是 迄 今 为 止 门 捷 列夫元素周期表中原子序数最大的元素．实验表明， 该 元 素 的 原 子 核 先 放 出3 个 相 同 的 粒 子 X ， 再 连 续 经 过 3 次 衰 变 后 ， 变 成 质 量 数 为 282 的 第112 号 元 素 的 原 子 核 ， 则 上 述 过 程 中 的 粒 子 X是 A A． 中 子 B． 质 子 C． 电 子