考点强化核反应方程及核反应类型的判断
核反应高三知识点
核反应高三知识点核反应是高三物理学习中的重要知识点之一，它涉及到核能的释放和利用。
本文将从核反应的基本概念、核反应的种类、核反应的应用以及核能的前景等方面进行探讨。
一、核反应的基本概念核反应是指原子核之间发生的各种变化的过程。
原子核是由质子和中子组成的，而核反应是通过改变原子核的质子和中子的数量和排列方式来实现的。
核反应可以使原子核变得更加稳定，或者释放出大量的能量。
二、核反应的种类1. 裂变反应裂变反应是指重核的原子核分裂成两个或更多的轻核的反应。
这种反应通常伴随着大量的能量释放，是核反应中能量产生最为显著的方式之一。
裂变反应广泛应用于核能的产生和核武器的制造。
2. 聚变反应聚变反应是指两个轻核的原子核相互融合成为一个更重的原子核的反应。
在聚变反应中，通常伴随着巨大的能量释放，是太阳等恒星中能量产生的主要方式。
然而，目前聚变反应在地球上的应用还面临很大的挑战。
三、核反应的应用1. 核能发电核能发电是利用核反应释放的能量来产生电力的过程。
核能发电具有能源稳定、环境友好等优势，能够满足大规模电力需求。
然而，核能的开发利用需要高度的安全措施和严格的辐射监测，以确保公众的安全。
2. 放射性同位素应用核反应还可以用于生产放射性同位素，这些同位素在医学、工业和科研领域有着广泛的应用。
例如，放射性同位素可以用于癌症治疗、无损检测以及放射性示踪等方面。
3. 核武器制造核反应的裂变反应部分由于能够释放巨大的能量，被应用于核武器制造。
然而，核武器的使用会造成无法估量的人员伤亡和环境污染，因此国际社会普遍呼吁全面禁止核武器。
四、核能的前景核能作为一种清洁高效的能源形式，具有巨大的潜力。
当前，许多国家正在加大核能的研发和应用力度，致力于提高核能的安全性、减少核废料的产生以及推动聚变能的实现。
未来，核能有望成为替代传统化石能源的重要选择。
结语：核反应是高三物理学习中的重要知识点，涉及到核能的释放和利用。
通过了解核反应的基本概念、种类、应用以及核能的前景，我们可以更好地理解和应用核反应的知识。
核物理核反应知识点总结
核物理核反应知识点总结核物理是研究原子核和其中发生的各种核反应过程的学科。
核反应是指原子核之间的相互作用或核与其他粒子的相互作用过程。
核反应在能源生产、医学应用以及基础科学研究等方面有着重要的应用价值。
下面将对核物理核反应的基本概念和相关知识点进行总结。
一、核反应的定义与分类1. 核反应的定义：核反应是指两个或多个原子核之间发生的相互作用，产生新的核种或粒子的过程。
核反应可分为裂变、聚变和放射性衰变三种类型。
2. 核裂变：核裂变是指重核在吸收中子或其他粒子后，变为两个或多个轻核的过程。
核裂变是利用铀等放射性核素进行的，产生大量的能量，被广泛应用于核电厂等能源领域。
3. 核聚变：核聚变是指两个或多个轻核融合成较重的核的过程。
核聚变是太阳和恒星等能量来源，但目前尚未实现有效的人工控制。
4. 放射性衰变：放射性衰变是指放射性核素自发地释放辐射粒子，由不稳定的原子核变为稳定核的过程。
常见的放射性衰变类型包括α衰变、β衰变和γ衰变。
二、核反应的基本原理1. 质量守恒定律：核反应中原子核的总质量不变。
2. 能量守恒定律：核反应中的能量既包含在核粒子内部的质量能量，也包括核粒子之间的相互作用能量。
3. 动量守恒定律：核反应前后总动量守恒。
三、核反应的关键参数1. 原子核的质量数（A）和原子数（Z）：原子核的质量数是指原子核中质子数和中子数之和，原子数是指原子核中的质子数。
2. 中子通量（φ）：中子在核反应中起到重要作用，中子通量表示单位时间内通过单位面积的中子数目。
3. 中子速度（v）：中子的能量和速度对核反应的发生率和反应过程有重要影响。
4. 横截面（σ）：横截面是指核反应发生时目标原子核和入射粒子之间的有效作用面积。
5. 反应截面（Σ）：反应截面是指单位时间内核反应发生的频率。
四、核反应的应用领域1. 核能发电：利用核裂变反应产生的大量热能转化为电能，实现能源的可持续利用。
2. 放射性同位素应用：利用放射性同位素进行放射治疗、放射性示踪、碳测年等医学和环境科学领域的应用。
2025年高考物理总复习专题47 原子核的衰变及核反应方程(附答案解析)
2025年高考物理总复习专题47原子核的衰变及核反应方程
1.原子核的衰变
衰变类型α衰变β衰变
衰变方程A Z X→A－4
Z－2
Y＋42He A Z X→A Z＋1Y＋0－1e
衰变实质2个质子和2个中子结合成
氦核211H＋210n→42He
1个中子转化为1个质子和
1个电子10n→11H＋0－1e
典型方程238
92
U→234 90Th＋42He234 90Th→234 91Pa＋0－1e 衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒2．三种射线的比较
名称构成符号电荷量质量电离能
力
贯穿本领
α射线氦核42He＋2e 4 u最强最弱
β射线电子0－1e－e
1
1 837u
较强较强
γ射线光子γ00最弱最强
3．核反应的四种类型
类型可控性核反应方程典例
衰变α衰变自发238 92U→234 90Th＋42He β衰变自发234 90Th→234 91Pa＋0－1e
人工转变人工控制14
7
N＋42He→17 8O＋11H
(卢瑟福发现质子)
4
2
He＋94Be→12 6C＋10n (查德威克发现中子)
模型归纳
第1页（共9页）。
核反应方程
核反应方程核反应方程是描述核反应过程的化学方程式。
核反应是指核内的原子核发生变化的化学反应，通常包括核聚变和核裂变两种类型。
核反应是放射性衰变、核能发电和核武器爆炸等重要现象的基础。
核反应的基本概念核反应的主要特点是涉及到原子核的变化。
在核反应中，原子核可以发生不同的转化过程，这些转化过程是由所涉及的核粒子之间的相互作用引起的。
核反应产生的变化通常包括粒子的发射、核素的转化以及释放的能量等。
核反应可以分为核聚变和核裂变两种类型。
1.核聚变：核聚变是指两个或更多轻质原子核结合成一个更重的原子核的过程。
在核聚变中，质量数相对较小的原子核结合形成质量数较大的原子核，同时释放大量能量。
核聚变是太阳和恒星内部的能量源，也是氢弹爆炸的基础原理。
2.核裂变：核裂变是指质量较重的原子核在吸收中子后发生裂变的过程。
在核裂变中，原子核分裂成两个或更多质量较小的原子核，同时释放大量能量。
核裂变是核能发电和原子弹爆炸等重要应用的基础。
核反应方程的表示方法核反应方程用来描述核反应过程中原子核的变化。
它由反应物、产物和反应条件等组成。
核反应方程的一般形式如下：反应物 + 反应物→ 产物 + 产物在核反应方程中，反应物和产物都是由元素符号和相应的质量数表示的。
核反应方程中的元素符号用化学元素的缩写表示，质量数以上标形式书写。
核反应方程还需要满足以下几个基本的守恒法则：1.质量守恒：核反应方程中质量的总和在反应前后保持不变。
2.电荷守恒：核反应方程中电荷数目的总和在反应前后保持不变。
3.动量守恒：核反应方程中动量的总和在反应前后保持不变。
4.能量守恒：核反应方程中能量的总和在反应前后保持不变。
核反应方程的例子下面是几个常见核反应方程的例子：1.氘核聚变反应方程：D + D → He + H在这个反应中，氘核（质子数为1，中子数为1）与氘核发生聚变，形成氦核（质子数为2，中子数为2）和氢核（质子数为1，中子数为0），同时释放大量能量。
核反应方程及核反应类型的判断
放出三个中子是核裂变反应，A、C 正确．
答案 AC
解析显隐
第9页
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3.规律方法
第10页
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规律方法 对书写核反应方程式的理解
(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 箭头连接并表示反应方向，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，核反应过程中反应 前后的总质量一般会发生变化． (4)核反应遵循电荷数守恒．
31H＋21H―→42He＋10n＋17.6 MeV
使核发生聚变需要几百万度以上的高温，因此聚变又叫热__核__反__应__.
第3页
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2．核反应的四种类型 类 型 可控性
衰 α 衰变 自发 变 β 衰变 自发
核反应方程典例 29328U→29304Th＋42He 29304Th→29314Pa＋－01e
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【典例 2】 (2012·广东卷，18)能源是社会发展的基础，发展核
能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程，表
述正确的有( )．
A.31H＋21H→42He＋10n 是核聚变反应 B.31H＋21H→42He＋10n 是 β 衰变 C. 29325U＋10n→15464Ba＋8396Kr＋310n 是核裂变反应 D.29325U＋10n→15440Xe＋9348Sr＋210n 是 α 衰变
核反应有以下类型: α衰变；β衰变；轻核聚变； 重核裂变；原子核的人工 核转变
核反应与放射性衰变知识点总结
核反应与放射性衰变知识点总结一、核反应核反应是指原子核与原子核，或者原子核与各种粒子（如质子、中子、光子等）之间相互作用所引起的各种变化。
1、核反应的分类（1）核聚变核聚变是指轻原子核（例如氢原子核）结合成较重原子核（例如氦原子核）的过程。
核聚变需要极高的温度和压力条件，只有在太阳内部或氢弹爆炸等极端环境中才能自然发生。
在核聚变过程中，会释放出巨大的能量。
（2）核裂变核裂变是指重原子核（例如铀原子核、钚原子核）分裂成两个或多个较轻原子核的过程。
核裂变可以通过用中子轰击重核来引发，并且在裂变过程中会释放出更多的中子，从而引发链式反应。
核电站就是利用可控的核裂变反应来产生能量的。
2、核反应中的守恒定律在核反应中，存在以下几个重要的守恒定律：（1）电荷守恒反应前后原子核的电荷数总和保持不变。
（2）质量数守恒反应前后原子核的质量数总和保持不变。
需要注意的是，虽然质量数守恒，但由于在核反应中会释放出巨大的能量，根据爱因斯坦的质能方程 E=mc²，会有微小的质量亏损。
（3）能量守恒核反应中释放或吸收的能量等于反应前后系统的总能量之差。
（4）动量守恒反应前后系统的总动量保持不变。
二、放射性衰变放射性衰变是指不稳定的原子核自发地放出射线，转变为另一种原子核的过程。
1、三种主要的放射性衰变方式（1）α衰变原子核放出一个α粒子（即氦原子核，由两个质子和两个中子组成），从而转变为另一种原子核。
α粒子的穿透力较弱，但电离能力较强。
例如：铀 238 经过α衰变变成钍 234，其反应式为：²³⁸₉₂U → ²³⁴₉₀Th ＋⁴₂He（2）β衰变分为β⁺衰变和β⁻衰变两种。
β⁺衰变是原子核放出一个正电子，β⁻衰变是原子核放出一个电子。
β⁻衰变的例子：碳 14 经过β⁻衰变变成氮 14，反应式为：¹⁴₆C→ ¹⁴₇N ＋⁰₋₁eβ⁺衰变的例子：钠 22 经过β⁺衰变变成氖 22，反应式为：²²₁₁Na → ²²₁₀Ne ＋⁰₁e（3）γ衰变原子核从激发态跃迁到较低能态时，放出γ光子（即高能电磁波）。
高一物理核反应知识点
高一物理核反应知识点核反应是高中物理中的重要内容之一。
它涉及到了原子核的结构、核素的变化和能量的转化，是现代物理学中一个不可忽视的领域。
本文将以介绍核反应的基本知识为主线，探讨核反应的类型、原理以及应用等方面。
一、核反应的概念和分类核反应是指原子核之间的相互作用，包括核的变化和能量的转化。
根据核反应的方式和产物，可以将其分为裂变和聚变两类。
裂变是指重核的分裂过程，将重核分裂成轻核，并释放出大量的能量。
最著名的裂变反应是铀的裂变，其中铀核被中子轰击后发生裂变，释放出更多的中子和能量。
聚变是指轻核的融合过程，将轻核融合成重核，并释放出巨大的能量。
聚变反应通常需要高温和高压条件，因此目前只能在太阳等恶劣条件下实现。
然而，科学家们一直在努力研究核聚变技术，希望能够将其应用于能源生产领域，因为核聚变释放的能量比裂变更大，而且反应产物较为安全。
二、核反应的原理和过程核反应的实质是原子核的重新排列和转化。
在核反应中，原子核之间发生碰撞，并通过核力的作用发生相互作用。
这种相互作用可以改变核的中子和质子的数目，从而导致核的变化。
以裂变反应为例，铀核被中子轰击后，某个铀核的中子与中子或质子之间发生相互作用，导致核发生裂变，产生两个新的核。
再以聚变反应为例，氘核和氘核的碰撞中，两个氘核的质子和中子之间发生相互作用，形成了一个重氢核（氘核）和一个中子。
三、核反应的应用核反应在生活中有着广泛的应用，特别是在能源领域。
目前，核能被广泛应用于核电站中，用于发电。
核电站的核反应堆中使用的是铀的裂变反应，通过控制核反应堆中的裂变速率，来控制反应释放的能量，从而产生电能。
与传统的化石燃料发电相比，核能发电不会产生大量的温室气体，具有清洁、高效的优点。
此外，核反应也在医学和冶金等领域有着重要的应用。
放射性同位素被用于医学实践中的诊断和治疗，如放射性药物的应用可以用于癌症的治疗。
在冶金领域，核技术被用于材料分析和辐射治疗等方面。
总结：核反应是一门重要而复杂的学科，涉及到物理、化学、能源等多个学科的知识。
考点强化核反应方程及核反应类型的判断
解析 设X的质子数为质量数为n。则有4＋2＝m＋6，9＋4
＝12＋n，所以m＝0，n＝1，即X为中子，故A、B、C错误，
D正确。
答案 D
解析显隐
2017版高三一轮物理教学实用课件
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谢谢各位的聆听
人工 转变
174N＋42He→187O＋11H(卢瑟福发现质子) 42He＋94Be→162C＋10n(查德威克发现中子) 人工控制 2173Al＋42He―→3105P＋10n，3105P―→1340Si＋＋01e 约里奥·居里夫妇发现放射性同位素，同时
发现正电子
重核裂变 轻核聚变
比较容易 进行人工
D.42He＋94Be―→162C＋10n
①___D_____是发现中子的核反应方程，___B_____是研究原子弹的
基本核反应方程，___A_____是研究氢弹的基本核反应方程．
②求 B 中 X 的质量数和中子数．（144 ； 88）
转解析
2017版高三一轮物理教学实用课件
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D.42He＋2173A1―→1350P＋10n 是原子核的人工转变方程
解析 核反应类型分四种，方程特点各有不同，衰变方程的左
边只有一个原子核，右边出现α或β粒子．聚变方程的左边是两
个轻核反应，右边是中等原子核．裂变方程的左边是重核与中
子反应，右边是中等原子核．人工核转变方程的左边是氦核与
常见元素的原子核反应，右边也是常见元素的原子核，由此可
五、真题演练
➢5.真题演练
2017版高三一轮物理教学实用课件
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【真题】 (2012·广东卷，18)能源是社会发展的基础，发展核能
核反应与放射性衰变的解题技巧
核反应与放射性衰变的解题技巧核反应和放射性衰变是核科学中的重要概念，解题涉及到这两个方面的计算和分析。
本文将介绍一些解题的基本技巧，帮助读者更好地理解和应用核反应与放射性衰变的知识。
一、核反应的解题技巧核反应是指核素之间发生的转变过程，其中最重要的是核素的转变和能量的转化。
在解题过程中，可以按照下列步骤进行：1. 理解题意：首先要仔细阅读题目，明确所给出的问题和已知条件。
确保对所涉及的核素、粒子种类和转变过程有清晰的了解。
2. 核素符号表示：将所涉及的核素用符号表示出来。
例如，氢的核素符号是H，氘的核素符号是D。
3. 核反应方程式：根据题目所给的条件，写出核反应的方程式。
注意保持质量守恒和电荷守恒。
例如，氢和氦的核反应可以表示为：2H→ He。
4. 反应类型：根据核反应方程式，确定所涉及的反应类型。
常见的核反应类型包括裂变、聚变、放射性衰变和俘获等。
5. 能量计算：计算核反应的能量变化。
根据爱因斯坦的质能方程E=mc²，计算所涉及的物质的能量变化。
6. 基于已知量求未知量：根据题目所给的已知量，计算出未知量。
根据需要，可以应用质量守恒、能量守恒和动量守恒等原理。
二、放射性衰变的解题技巧放射性衰变是指放射性核素在放射性崩裂过程中，释放出放射性辐射并转变成不同的核素。
解题涉及到放射性衰变的速率、半衰期和放射性活度等问题。
以下是解题的基本技巧：1. 理解题意：认真阅读题目，确保对问题的要求和已知条件有清晰的理解。
理解所涉及的放射性核素和放射性衰变过程。
2. 核素符号表示：使用适当的符号表示所涉及的放射性核素。
例如，铀的核素符号为U。
3. 放射性衰变方程式：根据题目所给的条件，写出放射性衰变的方程式。
例如，铀的放射性衰变可以表示为：U → Th + α。
4. 半衰期计算：计算放射性核素的半衰期。
根据物质的衰变速率和已知的半衰期，可以推断出未知的半衰期。
5. 放射性活度计算：根据题目所给的已知条件，计算放射性核素的活度。
高考化学中的核反应知识点
高考化学中的核反应知识点高考化学中的核反应是一个非常重要的知识点，涵盖了核反应的基本概念、平衡和速率等方面。
在掌握这些知识点的同时，我们也需要了解核反应在实际应用中的重要性。
本文将从核反应的定义、类型、平衡和速率等方面进行论述，帮助同学们更好地理解和应用核反应知识。
一、核反应的基本概念核反应是指原子核发生转变的过程，通常涉及到原子核之间的相互作用。
在核反应中，引起原子核转变的因素主要包括放射性衰变、人工诱导和自然诱导等。
放射性衰变是指原子核自发地转变为另一种原子核，伴随着放射性粒子的放出。
而人工诱导则是人为地通过加速器等装置将粒子注入到原子核中，从而引发核反应。
二、核反应的类型核反应可以分为裂变和聚变两种类型。
裂变是指一个重原子核分裂成两个或多个质量较小的原子核的过程。
核裂变在核电站等核能工业中得到广泛应用，如铀-235的裂变产生大量的能量，用于核电站产生电力。
而聚变则是指两个质量较小的原子核结合成一个较大的原子核的过程。
聚变在太阳等恒星中发生，产生了宇宙中的所有元素。
目前，聚变技术还在研发阶段，但其潜力巨大，有望成为未来清洁能源的重要来源。
三、核反应的平衡核反应中，平衡是指反应生成物和反应物浓度或者数量保持不变的状态。
核反应的平衡受到质量数、电荷数以及能量等因素的影响。
对于一个有放射性衰变过程的核反应，其平衡状态通常在一定的时间尺度内达到。
但对于人工诱导的核反应，由于外界的影响，反应体系往往无法达到平衡状态。
四、核反应的速率核反应速率是指单位时间内反应物消失或者生成的速度。
核反应速率受到反应物浓度、温度和催化剂等因素的影响。
一般而言，核反应速率与反应物浓度成正比，与温度成正比，而与催化剂有着复杂的关系。
五、核反应在实际应用中的重要性核反应在现代科学和工业中有着广泛的应用。
核反应技术广泛应用于核电站、医学放射治疗、食品辐射杀菌和同位素示踪等领域。
例如，核电站利用核反应的裂变产生大量的热能，用于发电。
核反应基础知识解析
核反应基础知识解析核反应是指原子核之间发生的各种变化和相互作用。
核反应是核物理学的基础，对于了解原子核的性质和应用核能具有重要意义。
本文将对核反应的基础知识进行解析。
一、核反应的定义核反应是指原子核之间发生的变化和相互作用。
在核反应中，原子核可以发生裂变、聚变、放射性衰变等各种变化。
核反应是通过核力的作用来实现的，核力是一种极强的相互作用力，只作用于极短距离的粒子之间。
二、核反应的分类核反应可以分为裂变和聚变两种类型。
1. 裂变裂变是指重核（如铀、钚等）被中子轰击后发生的核反应。
在裂变过程中，重核会分裂成两个或多个轻核，并释放出大量的能量。
裂变是核电站中常用的一种反应方式，通过控制裂变反应的速率，可以产生大量的热能，用于发电。
2. 聚变聚变是指轻核（如氢、氦等）在高温高压条件下发生的核反应。
在聚变过程中，轻核会融合成更重的核，并释放出巨大的能量。
聚变是太阳和恒星中常见的反应方式，也是人类追求的理想能源形式。
目前，科学家正在研究如何实现可控的聚变反应，以解决能源问题。
三、核反应的能量变化核反应中会释放出巨大的能量，这是由于质量的转化导致的。
根据爱因斯坦的质能方程E=mc²，质量和能量之间存在着等价关系。
在核反应中，原子核的质量会发生变化，从而导致能量的释放或吸收。
1. 质量的转化在核反应中，原子核的质量会发生变化。
例如，在裂变反应中，重核分裂成两个轻核，总质量会减少。
而在聚变反应中，轻核融合成更重的核，总质量会增加。
这种质量的转化导致了能量的释放或吸收。
2. 能量的释放根据质能方程，质量的转化会导致能量的释放。
在核反应中，质量的减少会导致能量的释放，这是因为质量转化为了能量。
核反应中释放的能量非常巨大，这也是核能被广泛应用的原因之一。
四、核反应的应用核反应具有广泛的应用价值，主要体现在以下几个方面：1. 核能发电核能发电是目前应用最广泛的核反应技术之一。
核电站利用裂变反应产生的热能，通过蒸汽发电机转化为电能。
高中物理核反应方程总结
高中物理核反应方程总结核反应方程是物理领域中最重要的公式之一，它描述了物质的核反应过程。
它可以用来研究不同材料的能量变化、原子结构变化，以及核核聚变和核裂变过程。
在高中物理教学中，学生们需要掌握和理解核反应方程的内容，这对于物理领域的深入理解和认知有着至关重要的作用。
本文旨在对高中物理核反应方程的内容做一个总结。
一、定义核反应方程是用来描述核变化过程的一种数学表达式，其中包含有反应的核素的核质量（A）和核电荷量（Z）等参数。
通过核反应方程，我们可以确定核反应中物质的原子核破坏状态，以及反应产生的新元素。
核反应方程可以用来描述核裂变、核合成和其他核反应过程。
有时候，它也可以被用来描述反应的热力学特性，比如能量的变化和激发态的产生。
二、基本原理核反应方程是基于以下几个原理：（1）能量守恒原理：在任何反应中，能量总是守恒的，也就是说输入能量等于输出能量。
（2）质量守恒原理：在任何反应中，物质的质量总是守恒的，也就是说反应前后物质的质量总量是不变的。
（3）核质量守恒原理：在任何反应中，反应前后核质量总量是不变的，也就是核质量守恒。
三、常用的核反应方程（1）核裂变方程：把原子的核裂变表示为核反应方程，可以用分子反应来表示：$$_{z_1}^{A_1}rm{X} +_0^1rm{n} to _{z_2}^{A_2}rm{Y}+_0^1rm{n} + Delta E$$其中，$_z^{A}$ X 为原子核，$_0^1$ n 为中子，$_z^{A}$ Y 为裂变后的核，$Delta$ E 为裂变产生的能量。
（2）核合成方程：把原子的核合成表示为核反应方程，可以用分子反应来表示：$$_{z_1}^{A_1}rm{X} + _{z_2}^{A_2}rm{Y} to_{z_3}^{A_3}rm{Z} + Delta E$$其中，$_z^{A}$ X $_z^{A}$ Y 为原子核，$_z^{A}$ Z 为合成后的核，$Delta$ E 为合成产生的能量。
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。
高考物理核反应衰变知识点
高考物理核反应衰变知识点在高中物理教学中，核反应和核衰变是一个非常重要的知识点。
核反应是指原子核之间的相互转化过程，而核衰变则指核的自发性转化过程。
了解核反应和核衰变的基本概念和特点，对于理解核能的产生和利用，以及核辐射的防护具有重要意义。
1. 核反应的类型核反应可以分为两类：核裂变和核聚变。
核裂变是指重核（如铀核）被中子轰击后分裂成两个或更多的轻核的过程。
核聚变是指两个或更多的轻核融合形成较重的核的过程。
核裂变是原子弹和核反应堆中产生的能量来源，而核聚变则是太阳和氢弹中所发生的反应。
2. 核反应的示意方程式核反应的方程式可以简洁地表达反应的物质和能量变化。
以核裂变为例，铀-235和中子反应会产生巨大的能量输出。
方程式可以表示为：U-235 + n -> Ba-144 + Kr-89 + 3n + 能量。
方程式中，U-235表示铀-235核，n表示中子，Ba-144和Kr-89分别表示产生的钡-144和氪-89核。
3. 核衰变的类型核衰变可以分为三类：α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指放射性核素放出α粒子（即两个质子和两个中子组成的粒子）的过程。
β衰变是指放射性核素内部的一个质子转变为一个中子和一个原子核内部β粒子（即电子或正电子）的过程。
γ衰变是指核内部原子核从高能级跃迁至低能级放出伽马射线的过程。
4. 核衰变的示意方程式核衰变的方程式可以简明地表示反应过程。
以α衰变为例，放射性核素铀-238经过连续的衰变链，最终衰变为稳定的铅-206。
方程式可以表示为：U-238 -> Th-234 -> Pa-234 -> U-234 -> Th-230 -> Ra-226 ->Rn-222 -> Po-218 -> Pb-214 -> Bi-214 -> Pb-210 -> Bi-210 -> Po-210 ->Pb-206。
核反应方程的分类与计算
9 核反应方程的分类与计算从不同的角度对核反应方程进行分类时，一般的分类方法有三种。
9。
.1从转变方式的角度分类可分为衰变反应与人工核反应放射性元素的原子核在自发地放出α、β或γ射线的同时，转变为其他元素原子核的过程叫做衰变，而用人工的方式强制进行的核反应则称为人工核反应。
原子核的人工转变和天然衰变都是一种核素转变为另一种核素，但天然衰变大多数发生于原子序数大于84的放射性元素，衰变过程中放射性元素的原子核数量按指数规律递减，存在着半衰期，且一切衰变反应都是放能反应；而原子核的人工转变则是以极快的速度进行的撞击，存在着放能反应和吸能反应两种类型。
α衰变：例如226222488862Ra Rn He →+，该反应中的质量亏损()226.0254222.0175 4.00260.0053m u u u ∆=-+=，对应释放的核能4.94MeV ，相当于137.910J -⨯，其中α粒子的占衰变能的98%，反冲核 的动能只占只占衰变能的2%。
半衰期不同放射性元素放出的α粒子的动能并不相同，一般来说，半衰期较长的α衰变放出的α粒子的动能较小，例如23592U （半衰期4.5×109年）放射的α粒子能量约为4.2MeV(其速度71.410/m s ⨯)，而21284Po （半衰期7310s -⨯）放射的α粒子约为 8.78M 的V （其速度约为72.110/m s ⨯），两者的大小均比一般资料上所说的10c小。
β衰变又称为－β衰变，例如6060027261Co Ni e -→+，它是从原子核中自发地放出一个电子的核转变，其通式一般可写成011AA Z Z X Y e ϑ+-→++（即110011n H e ϑ-→++）的形式，相当于核内的一个中子转变为质子；＋β衰变：例如：3030015141P Si e →+，其通式一般可写成011AA Z Z X Y e ϑ-→++（即110101H n e ϑ→++）的形式，相当于核内一个质子转变为中子，然而由于质子质量小于中子质量，因此在自由状态下质子是不能自发地转变为中子的，但是当质子束缚于原子核内部时却不存在这种转变的可能。
高中化学核反应题型详解
高中化学核反应题型详解一、核反应的基本概念核反应是指原子核之间的转化过程，包括放射性衰变、核裂变和核聚变等。
在核反应中，原子核的质量数和原子序数可能发生改变，同时伴随着能量的释放或吸收。
二、核反应题型及解题技巧1. 放射性衰变题放射性衰变是指放射性核素自发地转变为其他核素的过程。
常见的放射性衰变有α衰变、β衰变和γ衰变。
题目示例：已知一个放射性核素的原子序数为92，质量数为238，它经过一系列衰变后变成了一个稳定核素，求该核素的原子序数和质量数。
解题思路：根据题目所给信息，首先要确定该放射性核素经历了哪些衰变过程。
对于原子序数为92的核素，它首先会经历α衰变，变成原子序数为90，质量数为234的核素。
然后，可能会经历一系列的β衰变和γ衰变，直到变成一个稳定核素。
根据核反应的质量守恒和电荷守恒原理，我们可以得到以下关系式：92 = 90 + 2238 = 234 + 4因此，该核素的原子序数为90，质量数为234。
2. 核裂变题核裂变是指重核在受到外界激发或吸收中子后，发生裂变，产生两个或多个中子和两个碎片核的过程。
题目示例：已知一个铀核裂变为两个碎片核和三个中子，其中一个碎片核的质量数为100，求另一个碎片核的质量数。
解题思路：根据题目所给信息，我们可以列出以下关系式：铀核的质量数 = 两个碎片核的质量数 + 三个中子的质量数铀核的质量数 = 100 + 3n （n为中子的质量数）根据核反应的质量守恒原理，两个碎片核的质量数之和应等于铀核的质量数减去三个中子的质量数。
因此，另一个碎片核的质量数为铀核的质量数减去100。
3. 核聚变题核聚变是指两个轻核融合成一个重核的过程，伴随着巨大的能量释放。
题目示例：氘核（质子和中子组成的核）与氚核（质子和两个中子组成的核）发生核聚变，产生一个氦核和一个中子，求氦核的质量数。
解题思路：根据题目所给信息，我们可以列出以下关系式：氘核的质量数 + 氚核的质量数 = 氦核的质量数 + 中子的质量数根据核反应的质量守恒原理，氘核的质量数加上氚核的质量数应等于氦核的质量数加上中子的质量数。
核反应四种类型的比较及核能的计算
核反应四种类型的比较及核能的计算一、核反应的四种类型核反应类型分四种，核反应的方程特点各有不同．衰变方程的左边只有一个原子核，右边出现α或β粒子；聚变方程的左边是两个轻核反应，右边是中等原子核；裂变方程的左边是重核与中子反应，右边是程中都遵循质量数和电荷数守恒以及能量守恒．1、衰变衰变是原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化．放射性元素在衰变时会放出三种不同的射线，它们是α射线、β射线、γ射线．这三种射线具有不同的本质和特点：⑴α射线，速度约为1/10光速的氦核流，贯穿能力很弱，在空气中只能飞行几厘米或穿过一张薄纸，但电离作用很强．⑵β射线，速度约为十分之几光速的电子流，贯穿能力较强，能穿过几毫米的铝板，电离作用较弱．⑶γ射线，波长极短的电磁波，贯穿能力最强，能穿过几厘米厚的铅板，但电离作用很弱．一个原子核一次只能产生一种衰变，α衰变或β衰变，并伴随能量的产生．因此，衰变又可分为α衰变和β衰变．衰变的一个重要的物理概念是半衰期．半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间，它表示放射性元素衰变的快慢．半衰期是由核本身的因素决定的，与它所处的物理状态和化学状态无关．不同放射性元素的半衰期不同，根据放射性物质的衰变规律，分析含有放射性物质的岩石、矿物、古生物化石、陨石等可以测定它们的生成年代．2、人工核转变原子核在其它核子的作用下变成另一种原子核的变化称为人工核转变．原子核的人工转变，使人们找到了研究原子核的组成有效的途径．利用原子核的人工转变，人们发现了质子和中子，认清了原子核的结构，并且制造了上千种同位素，在工业、农业、医疗和科研的许多方面得到广泛的应用．放射性同位素主要有两个方面的应用：⑴利用它的射线：利用放射性同位素放出的γ射线的贯穿本领，可以进行金属探伤．利用射线的电离作用，可以消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电．利用γ射线对生物组织的物理、化学效应，通过射线辐照可以使种子发生变异，培育出新的优良品种；可以杀死食物中的致腐细菌，使其长期保鲜；可以防止马铃薯、大蒜等块根块茎作物发芽，便于长期保存．射线辐照还能控制农业害虫的生长，甚至直接消灭害虫．在医疗卫生上，可以应用放射性元素钴60的γ射线治疗肿瘤等疾病；还可以消毒灭菌，处理医院排放的污泥污水，杀死各种病原体，保护环境免受污染．⑵作为示踪原子．把放射性同位素的原子搀到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再利用放射性探测仪进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么路径、运动到哪里、是怎样分布的，从而可以了解某些不容易察明的情况或规律．比如：用示踪原子可以检查地下输油管道漏油情况．在农业生产中可以把含有放射性的肥料施给农作物，根据探测到的放射性元素在农作物内的转移和分布情况，帮助我们掌握农作物对肥料的需求情况．在医学上，可用示踪原子来判断脑部肿瘤的位置，从而为指导临床使用提供信息．在生物科学研究方面，我国科学家于1965年首先用人工方法合成了牛胰岛素，利用示踪原子证明了人工合成的牛胰岛素与天然的牛胰岛素完全融为一体，它们是同一种物质，从而为我国在国际上首先合成牛胰岛素提供了有力的证据．我国在1988年建成的“北京正负电子对撞机”为我国进行人工核转变提供了实验条件．世界最早最著名的人工核转变实验成果有：卢瑟福发现质子、查德威克发现中子以及正电子的发现．3、重核裂变随着煤、石油、天然气等不可再生的常规能源的枯竭，寻找和利用新能源是我们当务之急．我们知道核反应都伴随能量的产生，要利用原子能，就要设法让核能释放出来．衰变和人工核转变放出的能量功率很小，人又无法控制，实用价值不大．比如：铀238在α衰变时放出的α粒子具有4.18兆电子伏的能量，钴60的β衰变β粒子具有0.32兆电子伏的能量，放出的γ光子具有1.17兆电子伏的能量；而且天然衰变进行得非常缓慢(铀238的半衰期为4.49年，钴60的半衰期为5.27年)；对于人工核转变粒子击中原子核的机会太少，常常是用几百万个粒子才击中一、两次．于是人们考虑到利用重核裂变，重核裂变是重核分裂成中等质量的核的反应过程，这是核裂变的两分裂现象．我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇，1946年在巴黎发现了铀的三分裂和四分裂，这是我国科学家在核裂变研究中做出的贡献，不过三分裂和四分裂现象发生得较少，它们产生的几率与二分裂现象产生的几率相比，分别为后者的千分之三和万分之三．从裂变反应来看，中子具有增殖性，因此又叫增殖反应，其反应过程为链式反应．发生链式反应的条件是：裂变物质的体积大于临界体积(直径4.8厘米)．在裂变反应中，1千克铀全部裂变放出的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧时放出的化学能．裂变反应的应用：制造原子弹，建核电站，利用原子反应堆提供电能，和平利用核能．原子弹发生链式反应具有不可控制性，瞬间释放的能量会给人类带来灾难．而和平利用核能，建核电站，为人类提供强大的可控能源．但我们在利用核能的同时，应采取积极有效的保护措施，防止核辐射和核泄漏给人类和自然造成巨大的灾害．4、轻核聚变轻核聚变是利用质量较轻的原子核结合成质量较大的原子核的反应．轻核聚变中每个核子释放出来的能量是重核裂变反应的4倍．而氘是重水的组成部分，1升海水中大约有0.03克的氘，它放出的能量相当于燃烧300升汽油，在覆盖地球2/3的海水中是取之不尽的．聚变的应用：制造氢弹，进行可控热核反应．氢弹具有不可控制性，它只能给人类和自然带来灾难，我们应和平利用核能．由于聚变反应要求的条件比裂变反应更高，它需要上百万度的髙温．因此，目前它的利用仍处于实验阶段．我国在研究可控热核聚变的实验手段有了新的发展和提高，并且为人类探求新能源的事业做出了自己的贡献．轻核聚变又叫热核反应，在宇宙中是很普遍的现象，在太阳内部和许多恒星内部，温度都髙达1000万度以上，在哪里热核反应激烈地进行着．太阳每秒钟辐射出来的能量约为3.81026焦，就是从热核反应中产生的．地球只接受了其中的二十亿分之一，就使地面温暧，产生风云雨露，河川流动，生物生长．二、核能的三种计算方法涉及核能的计算林林总总，很多试题还要灵活地与所学知识结合起来求解，但归纳起来不外乎下述三种类型：1、利用爱因斯坦的质能方程计算核能『例1』一个铀衰变为钍核时释放出一个α粒子，已知铀核的质量为kg 10853131.325-⨯，钍核的质量为kg 10786567.325-⨯，α粒子的质量为kg 1064672.627-⨯．⑴写出此衰变方程；⑵求在这个衰变过种中释放出的能量(取2位有效数字)．『解析』⑴He Th U 424M 90M 92+→-或He Th U 422289023292+→ ⑵原子核变化时如果质量减小(减小的质量称为质量亏损)∆m ，根据爱因斯坦质能方程2=mc E △△，可以算出核变释放的能量E △．)kg (1068.910)0664672.0786567.385131.3(3025αTh U --⨯=⨯--=--=m m m m △)J (107.8)1000.3(1068.91328302--⨯=⨯⨯⨯=∆=∆mc E这个α衰变的方程为：He Th U 424-M 90M 92+→或He Th U 422289023292+→『例2』假设两个氘核在同一直线上相碰发生聚变反应生成氦同位素和中子，已知氘核的质量为2.0136u ，中子的质量为1.0087u ，氦的同位素的质量为3.0150u ，求该聚变反应中释放的能量(保留两位有效数字)．『解析』由题可得出其核反应的方程式：n He H H 10322121+→+其反应过程中的质量亏损：u 0035.0u 0087.1u 0150.3u 0136.22=--⨯=m △所以MeV 26.3MeV 5.931u 0035.02=⨯=∆=∆mc E即在这个衰变过程中释放出3.26MeV 的能量．『评述』由上述可知：利用爱因斯坦的质能方程计算核能，关键是求出质量亏损，而求质量亏损主要是利用其核反应方程式，再利用质量与能量相当的关系求出核能．另外，在上述两例中，给出的粒子质量的单位不同，而引出了两个常数的应用．2、利用阿伏伽德罗常数计算核能『例3』四个质子在高温下能聚变成一个α粒子，同时释放能量，已知质子的质量为1.007276u ，α粒子的质量为4.001506u ，阿伏加德罗常数为mol /1002.623⨯，求10g 氢完全聚变成α粒子所释放的能量．『解析』由题可得出其核反应的方程式：e 2He H 4014211+→其反应过程中的质量亏损：u 027598.0u 001506.4u 007276.14=-⨯=m △这个聚变过程中释放的能量为：MeV 707537.25MeV 5.931u 027598.020=⨯=∆=∆mc E10g 氢所含有的质子数为：231002.61810⨯⨯=n 个 四个质子参加反应，则10g 氢聚变过程中释放的能量为：041E n E ∆=∆ 代入数值得：MeV 1015.224⨯=∆E『评述』由此可知：在求涉及微观量的核反应过程中所释放的核能时，一般利用核反应方程和阿伏伽德罗常数求解．3、利用动量守恒定律和能量守恒定律计算核能『例4』两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核(氦的同位素)，若在反应前两个氘核的动能均为k 0E =0.35MeV ，它们正面碰撞发生核聚变，且反应后释放的能量全部转化为动能，反应后所产生的中子的动能为2.97MeV ，求该核反应所释放的核能．『解析』设反应后生成的中子和氦核动量的大小分别为n p 和He p ，其动能分别为k n E 和k He E ，反应所释放的核能为E ∆，则：由动量守恒得：He n 0p p +=由能量守恒得：k He k n k 02E E E E +=∆+ 因为mm p E 122k ∝= 所以31He n k n k He ≈=m m E E 联立解得：k 0k n 234E E E -=∆=3.26MeV 即在这个衰变过程中释放出3.26MeV 的能量．『评述』由此可知，由动量守恒和能量守恒计算核能，还要和相关知识相结合．。
2020年高考回归复习—核反应类型及核反应方程 含答案
高考回归复习—核反应类型及核反应方程1．2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托卡马克装置EAST 在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度；其主要两个核反应方程为：①223112H H He X +→+；②2412H Y He X +→+，则下列表述正确的是（）A ．X 是质子B ．Y 是氚核C ．①是人类历史上第一次核反应人工转变方程D ．②属于核裂变反应方程2．有四个核反应方程如下：①23519513892038541U+n Sr+Xe+3x →②2311220H+x He+n →③23823492903U Th+x →④24427122134Mg+He Al+x →下列说法正确的是（）A ．①是核聚变B ．x 2为21HC ．③是核裂变D ．x 4为中子3．原子弹和核能发电的工作原理都是核裂变。
一种典型的铀核裂变的核反应方程是2351891920360U+n X+Kr+3n →，则下列说法正确的是（）A ．X 原子核中含有86个中子，裂变后的总质量数减少B ．X 原子核中含有144个核子，裂变后的总质量数不变C ．X 原子核中含有144个核子，裂变后的总质量数减少D ．X 原子核中含有86个中子，裂变后的总质量数增加4．我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要，研制了一种小型核能电池，将核反应释放的核能转变为电能，需要的功率并不大，但要便于防护其产生的核辐射。
请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是（）A ．32411120H H He n+→+B ．235114192192056360U n Ba kr 3n +→++C ．238238094951Pu Am e-→+D ．274301132150Al He P n+→+5．下列核反应式中，X 代表α粒子的是（）A ．9412426Be He C X+→+B ．2342349091Th Pa X→+C ．231110H H X n +→+D ．30301514P Si X→+6．下列核反应方程正确的是（）A ．轻核聚变反应方程234112H H He x +→+中，x 表示电子B ．铀核裂变的一种核反应方程2351419219256360U Ba Kr 2n→++C ．核反应方程1417178142He N O H +→+为轻核聚变D ．放射性元素21084Po 发生的α衰变方程为210206484822Po Pb He→+7．关于核反应的类型，下列表述正确的是（）A ．238234492902U Th He →+是α衰变B ．1441717281N He O H +→+是β衰变C ．427301213150He Al P n +→+是核聚变D ．8282034361Se Kr 2e -→+是核裂变8．第一代核弹头为原子弹，主要利用铀235或钚239等重原子核的裂变链式反应原理制成。
20-21版：专题强化 核反应（步步高）
专题强化核反应[学习目标] 1.了解四种核反应的特征，会根据质量数守恒和电荷数守恒书写核反应方程.2.学会结合动量守恒定律和能量守恒定律解决核反应相关问题．一、四种核反应1．四种核反应的理解(1)衰变：放射性元素的原子核自发放出某种粒子后变成新的原子核的变化．①α衰变：A Z X→A－4Y＋42HeZ－2Y＋0－1e②β衰变：A Z X→AZ＋1(2)原子核的人工转变：用人工的方法，使原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．①质子的发现：14 7N＋42He→17 8O＋11H(卢瑟福)②中子的发现：94Be＋42He→12 6C＋10n(查德威克)③放射性同位素和正电子的发现：27Al＋42He→3015P＋10n1330P→3014Si＋0＋1e15(3)裂变：一个重核分裂成两个中等质量的核，这样的核反应叫做裂变．235U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n92235U＋10n→136 54Xe＋9038Sr＋1010n92(4)聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫做聚变．2H＋31H→42He＋10n12．解题时的注意事项(1)熟记一些粒子的符号：α粒子(42He)、质子(11H或p)、中子(10n)、电子(0－1e)、氘核(21H)、氚核(31H)．(2)在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒．例1(2016·全国卷Ⅱ)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)A.14 6C→14 7N＋0－1eB.3215P→3216S＋0－1eC.238 92U→234 90Th＋42HeD.14 7N＋42He→17 8O＋11HE.235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210nF.31H＋21H→42He＋10n答案C AB E F解析α衰变是一种放射性衰变，α粒子(42He)会从原子核中射出，C项符合要求；β衰变是指原子核内自发地放出一个电子( 0－1e)，同时原子序数加1的过程，A、B两项符合要求；裂变是指一些质量较大的原子核，如铀、钍和钚等在吸收一个中子后分裂成两个或多个质量较小的原子核，同时放出多个中子和很大能量的过程，E项符合要求；聚变是指由两个轻原子核结合成质量较大的原子核并释放大量能量的过程，F项符合要求．四种核反应方程的快速区分1．衰变反应：反应方程左边只有一个原子核，右边有两个粒子且其中一个为α粒子或β粒子；2．人工核反应：核反应方程左边有一个原子核以及α粒子、中子、质子、氘核等粒子中的一个，右边有一个新核，还可能放出其他粒子；3．重核的裂变：左边为重核与中子，右边为两个中等质量的核和若干个中子；4．轻核的聚变：左边为两个轻核，右边为质量较大的核，例如氘核和氚核结合成氦核的反应．针对训练1(多选)下列核反应方程中，正确的是()A.10 5B＋(α粒子)→14 7N＋11HB.2713Al＋10n→2712Mg＋(质子)C.94Be＋42He→12 6C＋(中子)D.14 7N＋42He→17 8O＋(氘核)答案BC解析由核反应质量数守恒和电荷数守恒知：A选项中质量数10＋4≠14＋1，D选项中质量数14＋4≠17＋2，所以A、D错误，B、C正确．针对训练2在核电站泄漏的污染物中含有131Ⅰ和137Cs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131Ⅰ和137Cs的衰变过程，它们分别是________和________(填入正确选项前的字母).131Ⅰ和137Cs原子核中的中子数分别是________和________．A．X1→137 56Ba＋10n B．X2→131 54Xe＋0－1eC．X3→137 56Ba＋0－1e D．X4→131 54Xe＋11p答案B C7882解析根据衰变的定义及衰变过程中电荷数守恒和质量数守恒可知，X2为131 53Ⅰ，X3为137 55Cs，中子数等于质量数减去核电荷数，分别为131－53＝78和137－55＝82.二、利用动量守恒定律和能量守恒定律解决核反应问题动量守恒定律和能量守恒定律作为力学的两大规律，不仅适用于宏观物体的相互作用，也适用于微观粒子的相互作用．原子核的衰变、人工转变、聚变反应中同样遵循动量守恒和能量守恒．例2 在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动，其轨道半径为R .以m 、q 分别表示α粒子的质量和电荷量．(1)放射性原子核用A Z X 表示，新核的元素符号用Y 表示，写出该α衰变的核反应方程； (2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小； (3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M ，真空中光速为c ，求衰变过程的质量亏损Δm . 答案(1)A Z X →A －4Z －2Y ＋42He(2)2πm qB q 2B2πm(3)q 2B 2R 2(M ＋m )2Mmc 2解析 (1)由衰变过程中质量数守恒和电荷数守恒，知A Z X →A －4Z －2Y ＋42He(2)根据洛伦兹力提供向心力，有q v 1B ＝m v 12R所以v 1＝qBR m ，圆周运动的周期T ＝2πR v 1＝2πmqB等效电流I ＝q T ＝q 2B2πm .(3)衰变过程动量守恒，有 0＝p Y ＋p α所以p Y ＝－p α，“－”号表示方向相反． 因为p ＝m v ，E k ＝12m v 2所以E k ＝p 22m即E kY ∶E kα＝m ∶M由能量守恒定律得Δmc 2＝E kY ＋E kαΔm ＝E kα(M ＋m )Mc 2，其中E kα＝12m v 12＝q 2B 2R 22m ，所以Δm ＝q 2B 2R 2(M ＋m )2Mmc 2.例3 在可控核反应堆中需要使快中子减速，常用轻水、重水和石墨等作慢化剂．中子在重水中可与21H 核碰撞减速，在石墨中与126C 核碰撞减速．上述碰撞可简化为弹性碰撞．某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？答案 用重水作减速剂减速效果更好解析 设中子质量为M n ，靶核质量为M ，由动量守恒定律得M n v 0＝M n v 1＋M v 2 由能量守恒定律得12M n v 02＝12M n v 12＋12M v 22解得v 1＝M n －MM n ＋M v 0在重水中靶核质量M H ＝2M n ， v 1H ＝M n －M H M n ＋M Hv 0＝－13v 0在石墨中靶核质量M C ＝12M n ， v 1C ＝M n －M C M n ＋M Cv 0＝－1113v 0与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好．针对训练3 2011年3月11日，日本发生了里氏9.0级地震后爆发海啸，导致福岛核电站核泄漏，核安全问题引起世界关注．福岛核电站属于轻水反应堆，即反应堆使用普通水作为减速剂，使快中子减速变成慢中子，便于被235 92U 俘获，发生可控制核裂变的链式反应． (1)若铀核235 92U 俘获一个慢中子，发生核裂变后产生了139 54Xe 和9438Sr ，试写出核裂变方程；(2)若快中子的减速过程可视为快中子与普通水中11H 核发生对心正碰后减速，碰撞过程可简化为弹性碰撞．假定碰撞前11H 核静止，快中子速度为v 0＝3.2×107m/s.求碰撞后中子速度．(已知中子质量m n 为氢核质量m H 的1.16倍，结果保留三位有效数字) 答案 见解析解析 (1)由核反应质量数守恒与电荷数守恒可得，核裂变方程式为：235 92U ＋10n →139 54Xe ＋9438Sr＋310n.(2)快中子与11H 核发生弹性对心正碰，以快中子原来速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m n v 0＋0＝m n v n ＋m H v H ，由能量守恒定律得12m n v 02＋0＝12m n v n 2＋12m H v H 2，代入数据解得：v n ≈2.37×106 m/s.1．(核反应方程)(多选)(2019·长春市模拟)2017年1月9日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖．大多数原子核发生反应的过程中都伴随着中微子的产生，例如核裂变、核聚变、β衰变等．下列关于核反应的说法正确的是( )A.234 90Th 衰变为222 86Rn ，经过3次α衰变、2次β衰变 B.21H ＋31H →42He ＋10n 是α衰变方程，234 90Th →234 91Pa ＋－1e 是β衰变方程 C.235 92U ＋10n →144 56Ba ＋8936Kr ＋310n 是核裂变方程，也是原子弹的核反应方程 D ．高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，其核反应方程为42He ＋14 7N →17 8O ＋10n答案AC解析234 90Th经过3次α衰变后质量数减少12、质子数减少6，经过2次β衰变后质子数增加2，衰变为222 86Rn，选项A正确；21H＋31H→42He＋10n是核聚变方程，234 90Th→234 91Pa＋0－1e是β衰变U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n是核裂变方程，也是原子弹的核反应方程，方程，选项B错误；23592选项C正确；高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，其核反应方程为42He＋14 7N→17O＋11H，选项D错误．82．(核反应方程与核能的综合应用)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为1H＋12 6C―→13 7N＋Q1①11H＋15 7N―→12 6C＋X＋Q2②1方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量如表：原子核11H 31H 42He 12 6C 13 7N 15 7N质量/u 1.007 8 3.016 6 4.002 612.000 013.005 715.000 1以下推断正确的是()A．X是32He，Q2>Q1B．X是42He，Q2>Q1C．X是32He，Q2<Q1D．X是42He，Q2<Q1答案 B解析由质量数守恒和电荷数守恒，可判断X为42He，①式的质量亏损为Δm1＝1.007 8 u＋12.000 0 u－13.005 7 u＝0.002 1 u，②式的质量亏损为Δm2＝1.007 8 u＋15.000 1 u－12.000 0 u －4.002 6 u＝0.005 3 u，所以Δm2>Δm1.根据质能方程ΔE＝Δmc2可求得Q2>Q1，故选B. 3．(动量守恒定律的应用)(多选)甲、乙两个原子核原来都静止在同一匀强磁场中，其中一个核放出一个α粒子，另一个核放出一个β粒子，得到如图1所示的四条径迹，下列说法正确的是()图1A．磁场的方向一定垂直于纸面向里B．甲核放出的是α粒子，乙核放出的是β粒子C．a为α粒子的径迹，d为β粒子的径迹D．b为α粒子的径迹，c为β粒子的径迹答案BD解析衰变过程遵循动量守恒定律，粒子与新核的动量大小相等，方向相反，根据左手定则可知，若轨迹为外切圆，则为α衰变；若轨迹为内切圆，则为β衰变．又因为R ＝m v qB ＝pqB ，可知轨迹半径与电荷量成反比，B 、D 正确．4．(动量守恒定律的应用)一个不稳定的原子核质量为M ，处于静止状态．放出一个质量为m 的粒子后反冲，已知放出的粒子的动能为E 0，则原子核反冲的动能为( ) A ．E 0 B.mM E 0 C.m M －m E 0 D.Mm M －m E 0答案 C解析 设放出的粒子的速度大小为v 0，反冲核的速度大小为v ，由动量守恒定律得(M －m )v ＝m v 0＝p ，又E k ＝p 22(M －m )，E 0＝p 22m联立得E k ＝mM －m E 0，C 正确．5．(动量守恒和能量守恒在核反应中的应用)(2019·北京师范大学东莞石竹附属学校高二月考)已知氘核质量为2.013 6 u ，中子质量为1.008 7 u ，32He 的质量为3.015 0 u ．已知1 u 相当于931.5 MeV 的能量．求：(结果保留两位有效数字) (1)写出两个氘核聚变成32He 的核反应方程； (2)计算上述核反应中释放的核能；(3)若两个氘核以相等的动能0.35 MeV 发生对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的32He 和中子的动能各是多少？答案 (1)21H ＋21H →32He ＋10n (2)3.3 MeV(3)1.0 MeV 3.0 MeV解析 (1)核反应方程是21H ＋21H →32He ＋10n ；(2)反应过程中质量亏损Δm ＝2×2.013 6 u －1.008 7 u －3.015 0 u ＝0.003 5 u 反应过程中释放的核能ΔE ＝0.003 5×931.5 MeV ≈3.3 MeV(3)设10n 和32He 的动量大小分别为p 1和p 2，由动量守恒定律得：0＝p 1－p 2，由此得p 1＝p 2，由动能和动量关系E k ＝p 22m 及10n 和32He 的质量关系得：中子的动能E kn 是32He 的动能E kHe 的3倍，即E kn ∶E kHe ＝3∶1，由能量守恒定律得：E kHe ＋E kn ＝ΔE ＋2E k ， 解得中子的动能E kn ＝3.0 MeV ，32He 的动能E kHe ＝1.0 MeV .。
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人工 转变
174N＋42He→187O＋11H(卢瑟福发现质子) 42He＋94Be→162C＋10n(查德威克发现中子) 人工控制 2173Al＋42He―→3105P＋10n，3105P―→1340Si＋＋01e 约里奥·居里夫妇发现放射性同位素，同时
发现正电子
重核裂变 轻核聚变
比较容易 进行人工
D.42He＋2173A1―→1350P＋10n 是原子核的人工转变方程
解析 核反应类型分四种，方程特点各有不同，衰变方程的左
边只有一个原子核，右边出现α或β粒子．聚变方程的左边是两
个轻核反应，右边是中等原子核．裂变方程的左边是重核与中
子反应，右边是中等原子核．人工核转变方程的左边是氦核与
常见元素的原子核反应，右边也是常见元素的原子核，由此可
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【变式训练 3】 （多选）关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确 的有（ ） A.29328U→29304Th＋24He 是 α 衰变 B.174N＋24He→187O＋11H 是 β 衰变 C.12H＋13H→24He＋10n 是轻核聚变 D.8324Se→8326Kr＋2－01e 是重核裂变
D.28280Ra→28166Rn＋24He
定 X 的质量数为 140，电荷数为 54，所以
E.24He＋94Be→10n＋162C
中子数为 140－54＝86。
（1） E 是发现中子的核 （3）衰变是原子核自发地放出 α 粒子或
反应方程，
β 粒子的反应,C 是 β 衰变,D 是 α 衰变，E
B、A 是研究原子弹和氢弹 是人工控制的原子核的变化,属人工转变,
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【例 4】 现有五个核反应： 解析 （1）E 是查德威克发现中子的核
A.12H＋13H→24He＋10n
反应方程，A 是氢弹的核反应方程，B 是
B.29325U＋10n→X＋9348Sr＋210n
原子弹的核反应方程。
C.2114Na→2142Mg＋－01e
（2）由电荷数守恒和质量数守恒可以判
控制 很难控制
29325U＋10n―→15464Ba＋3869Kr＋310n 29325U＋10n―→15346Xe＋9308Sr＋1010n
21H＋31H―→42He＋10n
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核反应方程的书写方法
(1)熟记常见基本粒子的符号是正确书写核反应方程的基 础．如质子(11H)、中子(10n)、α 粒子(42He)、β 粒子(0-1e)、正电 子(01e)、氘核(21H)、氚核(31H)等．
(2)掌握核反应方程遵守的规律：质量数守恒和电荷数守 恒的规律．
(3)熟悉核反应的四种基本类型:衰变、人工转变、裂变和 聚变．可以帮助我们理清思路,很快写出正确的核反应方程.
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二、典例剖析
➢2. 典例剖析
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知B、D两选项正确．
答案 BD
解析显隐
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【跟踪训练】 (1)现有三个核反应方程：
①2114Na―→2142Mg＋－01e ②29325U＋10n―→15461Ba＋9326Kr＋310n ③21H＋31H―→42He＋10n 下列说法正确的是( )．
考点强化核反应方程及核反应类 型的判断
一、考点精讲
➢1.考点精讲
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1．裂变反应和聚变反应 (1)重核裂变：是重核分裂成中等质量的核的反应过程．如：
29325U＋10n―→15464Ba＋8396Kr＋310n.
由重核裂变产生的中子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__大__于__等__于__临界 体积． 裂变的应用：原子弹、核反应堆． (2)轻核聚变：聚变是两个轻核结合成__质__量__较__大__的核的反应过 程．如：
31H＋21H―→42He＋10n＋17.6 MeV
使核发生聚变需要几百万度以上的高温，因此聚变又叫热__核__反__应__.
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2．核反应的四种类型 类 型 可控性
衰 α 衰变 自发 变 β 衰变 自发
核反应方程典例 29328U→29304Th＋42He 29304Th→29314Pa＋－01e
解析 α衰变是放射出氦核的天然放射现象，A正确；
β衰变是放射出电子的天然放射现象，而B项是发现质子的原子
核人工转变，故B错误；
C项是轻核的聚变，D项是β衰变现象，故C正确，D错误。
答案 AC
解析显隐
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四、跟踪训练
➢4.跟踪训练
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பைடு நூலகம்
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【跟踪训练】下列说法正确的是( )．
提示
A.175N＋11H―→162C＋42He 是 α 衰变方程 B.11H＋21H―→32He＋γ 是核聚变反应方程 C.29328U―→29304Th＋42He 是核裂变反应方程
核反应有以下类型: α衰变；β衰变；轻核聚变； 重核裂变；原子核的人工 核转变
的基本核反应方程。
裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等
（2）求 B 项中 X 的质量数和 质量的核的反应,B 是裂变,聚变是几个轻
中子数。
核结合成较大质量的核的反应,A 是聚变.
（3）判断以上五个核反应的反 答案 （1）E B、A （2）质量数为
应类型。
140，中子数为 86 （3）见解析解析显隐
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三、规律方法
➢3.规律方法
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规律方法 对书写核反应方程式的理解
(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 箭头连接并表示反应方向，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，核反应过程中反应 前后的总质量一般会发生变化． (4)核反应遵循电荷数守恒．