19.1 原子核的组成 PPT课件2

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【例2】将天然放射性物质放入 顶端开有小孔的铅盒S里，放射 线便从小孔中射出，沿带电平 行金属板A、B1７-2-1所示，则轨迹 是 α射线，轨迹 是β射线，轨 迹 是γ射线. 板带正电， 板带负电. 图1７-2-1
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【解析】由于γ射线不带电，进入电场后不会改变 方向，所以轨迹②为γ射线. 带电粒子垂直进入匀强电场，则在匀强电场中 做类平抛运动，竖直方向的位移为s=v0t,设两板间 的距离为d，则1/2D=1/2at2，a=8E/m=qU/dm,则 m s= dv0 ， qU
次α衰变和
次β衰变，
【解析】对于α衰变和β衰变来说， β衰变不改 变质量数，所以应当先以质量数的变化来计算α 衰变次数.原子每发生一次α衰变时质量就减少4 个单位，电荷数减少2个单位，而每发生一次β衰 变，则质量数不变，电荷数增加一个单位.
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质量数由232减少到208共发生α衰变的次数为： Na=(232-208)/4=6; 再结合电荷数的变化确定β衰变的次数： (90 − 2× 6) − 82 =4 Nβ= 4 【解题回顾】解决核反应方程类问题时，一定 要抓住核反应中质量数和电荷数守恒这个规律， 本例还要注意β衰变的特点——质量数不变.
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由此式可知s与粒子进入电场的初速度v0成 正比，与粒子的荷质比q/m的平方根成反比.射线 速度约为射线的1/10，而α粒子的荷质比比β粒 子的荷质比要小的多，所以α粒子的竖直方向位 移要大，所以③是α射线的轨迹，①是β射线的 轨迹. α粒子带正电，而向A板偏移，因此A板带负 电，B板带正电.
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【解题回顾】把原子核知识与电磁场及力 学知识结合起来，考查学生综合分析也是 每年高考中的热点之一。本例中要注意反 冲核与α粒子的动量关系及电磁性质，体 会外切圆的由来.
原子核的组成
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一、天然放射性 1.贝克勒尔首先发现了某些矿物中能发 出某种看不见的射线，此射线可以穿透黑纸 使照相底片感光.物质发射这种射线的性质叫 放射性，具有这种性质的物质称作放射性元 素.通过研究发现，原子序数大于83的所有天 然存在的元素都具有这种性质，这种能自发 的放射出射线的现象叫天然放射现象.
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2.三种射线的比较： ①α射线：本质是氦核流，速度约为光速的十 分之一，贯穿本领弱，电离作用极强； ②β射线：电子流，速度接近光速，贯穿本领 强，电离作用弱； ③γ射线：本质量波长极短的电磁波，就是光 子，贯穿本领最强，电离作用最弱；
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3.原子核的衰变：原子核自发的放出某种粒子而 转变成为新核的过程叫原子核的衰变.
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三、原子核的人工转变 1.用人工的方法使原子核发生变化的叫做原子 核的人工转变，它是人们研究原子核的结构及其 变化规律的有力武器. 2.用人工转变的方法得到放射性同位素，是一 个重要的发现，放射性同位素主要有两方面的应 用：利用它的射线；作为示踪原子.
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3.放射性同位素的发现（1934年，约里奥·居 17 4 30 1 30 Al+2 He→15 P+0 n ，而 15 P 也有放 里夫妇）：13 0 30 30 0 射性； 15 P→14 Si+1e ，其中 1e 是正电子. 4.注意：在人工转变中，用某高速粒子去轰 击某原子核后，原子核发射出粒子和射线并转 变成新的原子核的过程中，不可认为是高速粒 子从原子核中打出了粒子.
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二、原子核的组成 1.原子核由质子和中子组成，质子和中 子统称为核子，质子数相同，中子数不同的 元素称为同位素.使核子紧密结合在一起的力 叫核力，核力是很强的短距离作用力；原子 核内只有相邻的核子间才有核力作用.
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2.核子的发现. (1)发现质子的核反应方程（1919年，卢瑟 4 2 福）： 14 N+2 He→17C+1H . 7 8 (2)发现中子的核反应方程（1932年，查德威 9 4 1 克）： 4 Be+2 He→12C+0 n . 6 中子首先是卢瑟福预言了其存在，而小居里 夫妇最先做出这一实验，发现了中子，但小居里 夫妇没有注意到卢瑟福的预言，当初认为它是一 种波长极短的电磁波.
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【例3】静止在匀强磁场中的某放射性元素的核， 放出一个α粒子，其速度方向与磁场方向垂直，测 得α粒子和反冲核轨道半径之比R∶r=30∶1，如图 17-2-2所示，
图17-2-2
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则（
）
A.α粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反 B.反冲核的原子序数为62 C.原来放射性元素的原子序数为62 D.反冲核与α粒子的速度之比为1∶62
M 4 ①α衰变： X →M −4Y +2 He ,同时放出γ射线； Z N−2
0 ②β衰变： M X →ZM1Y +−1e ，同时放出γ射线； Z +
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.
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剩余的原子核数和质量，N0、m0为最 初原核子数和质量. 半衰期由核内部的因素决定的，与原 子的物理状态和化学状态无关，即与外部 条件无关.
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【解析】本题结合动量守恒、衰变方程、带电粒 子在磁场中的圆周运动等几个知识点综合运用； 由动量守恒得：MV+mv=0，其中MV为反冲核动量， mv为α粒子的动量. Q为原来放射性元素的原子核电荷数，则反冲 核的电荷数为Q-2，α粒子电荷数为2. 反冲核的轨迹半径R=MV/[B（Q-2）]； α粒子 的轨道半径r=mv/(2B)；综合以上公式可得Q=62.
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1.下面哪些事实证明了原子核具有复杂结构(B) A.粒子的散射实验 B.天然放射现象 C.阴极射线的发现 D.伦琴射线的发现
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2.α射线的本质是(D) A.电子流 C.光子流 B.高速电子流 D.高速氦核流
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3.放射性元素的半衰期是(D) A.质量减小一半需要的时间 B.原子量减少一半需要的时间 C.原子核全部衰变所需时间的一半 D.原子核有半数发生衰变需要的时间
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4.有关科学家和涉及的事实，正确的说法是（AC） A.居里夫妇用粒子轰击铝箔时发现了正电子 B.卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发 光现象 C.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用 实验方法给予了证实 D.玻尔建立了量子理论，解释了各种原子发光现象
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【例1】232Th 经过 90 转变成 208 Pb . 82