2020高三物理原子核专题复习一轮复习专题复习

P
b
要经过6次α衰变和4次β衰变
D．238 92
U
衰变为
222 86
Rn
要经过4次α衰变和4次β衰变
注意两种衰变前后的质量数和电荷数的变化关系
衰变：AZ X

AZ--42Y+
4 2
He
衰变：AZ X

Z+A1Y+
0 1
e
例 稳 a=： 定__一的__个原_c_子原__8核子__核d_cY，b。abX、其经d中过的a2关、次系cα的衰是关变b=系和__3_次_d_β_衰_1。变后变成
+
如：
+
② 衰变：放出 粒子的衰变。
规律：
A Z
X
+
如：
+
③ 衰变：放出光子（能量）的衰变。
放射性元素衰变过程，电荷数、质量数守恒，能量亦 守恒.(质量不守恒,有亏损)
在发生α衰变和β衰变时，若新核处于能量较高的激发态，这时 它就要向低能级越强，这能量就以γ光子形式向外辐射出来。
无线电波
C
e
人工核反应
质子的发现 中子的发现
14 7
N

4 2
He
178
O
1 1
H
9 4
Be

4 2
He
162
C
1 0
n
人工放射性同位素
27 13
Al
4 2
He

30 15
P
1 0
n
30 15
P

30 14
Si

Hale Waihona Puke Baidu
0 1
e
重核的裂变
235 92
U

1 0
n 15461
Ba

92 36
Kr
301
n
（1）核电荷数=质子数
（2）核质量数=质子数+中子数
3.放射性同位素
1934年，小居里夫妇
核反应方程 磷30衰变
27 13
Al

4 2
He

30 15
P

01n
30 15
P

30 14
Si

0 1
e
人工核反应
天然核反应
238 92
U

23940Th

4 2
H
e
23940Th

234 91
Pa

0 1
原子物理
2、原子核
贝克勒尔的偶然发现
彭加勒：荧光和X射线的产 生可能出于同一机理。
贝克勒尔 1852-1908
贝克勒尔：初次推断阳光照 射铀盐时发出荧光和X射线。 底片感光是由于X射线引起 的。
贝克勒尔：经过深入研究发 现，只要含有铀的物质均有 此现象。推断这种射线是铀 自身发出的。
铀盐 玻璃板
黑纸
照相底片
一、天然放射射线及特点
名称 带电 性
正

负

中
电离 能力 强
弱
最弱
穿透 能力 弱
强
极强
构成 速度
C/10 0.99C 光子 C
实质
氦核流 电子流 光子流
二.放射性元素的衰变规律
(1)核的表示 X：元素符号，Z：核电核数 A：质量数=原子量数
10-15m
(2) 衰变规律
① 衰变：放出粒子的衰变
a24 c b 2 2 31 d
放射性原子核A经过一次α衰变﹑一次β衰变后变成原
子核B，原子核的变化是
A．A核比B核的中子数多２
B
B．A核比B核的质子数多１
C．A核比B核的核子数多１
D．A核比B核的核子数多３
三.半衰期
何为“半衰期”？
放射性元素的原子核有半数发生衰 变需要的时间。
E = m c2=0.002388uc2=2.22MeV
注意：1uc2=931.5MeV
质量亏损和结合能的计算方法 1、△E=△mc2:用 “kg”作单位: 例： 一个铀核衰变为钍核时释放出一个α粒子，已知铀核 质量m1=3.853131×10-25kg，钍核质量m2=3.786567×1025kg，α粒子的质量m3=6.64672×10-27kg，在这个衰变过程 中释放出的能量是多少？（保留两位有效数字）
关于半衰期，以下说法正确的是： D
A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。
B．升高温度可以使半衰期缩短。
C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就 只剩下一个。 D．氡222，半衰期为3.8天。现有32g的氡222，经过7.6天 就只剩下8克氡222。
四、原子核的人工转变 原子核的组成
轻核的聚变
2 1
H

3 1
H
4 2
He

1 0
n
核能
• 四种基本相互作用力
• 万有引力、电磁相互作用力、强相互作用、弱相互作用力
• 强相互作用的特点
（1）核力是强相互作用力。比库仑力大100多倍。 （2）核力是短程力。作用范围在1.5×10-15m之内。
核力在大于0.8×10-15m表现为引力 核力在小于0.8×10-15m表现为斥力 （3）每个核子只跟邻近核子发生相互作用，即饱和性。
A
能够表明原子核具有复杂结构的事实是
A.天然放射现象
B.α粒子散射实验
C.阴极射线
D.光电效应
下列说法正确的是（ BC ）
A．226 88
Ra衰变为
222 86
Rn要经过1次α衰变和1次β衰变
B．238 92
U
衰变为
234 91
Pa
要经过1次α衰变和1次β衰变
C．23920Th 衰变为
208 82
1．原子核的人工转变
原子核在其它粒子的作用下变成另一种原子 核的变化，称为原子核的人工转变。
利用原子核的人工转变，人们发现了质子、 中子和放射性同位素。
2．原子核的组成
质子的发现：
卢瑟夫 1919
+
+
中子的发现： 查德威克 1932
原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。核内 质子数等于核电荷数，中子数与质子数之和等于核的质量数。
核能
• 结合能
分散的核子结合成原子核的过程中所释放出来的 能量被称之为结合能
• 比结合能
比结合能= 结合能 核子数
放能 放能
质量亏损
组成原子核的核子总质量与原子核的质量之差，叫做核的质
量亏损。
例如：

中子的质量
mn=1.008665u
质子的质量
mp=1.007276u
核子的总质量 mn+ mp=2.015941u
经过
经过 3.8天 3.8天
经过3.8天
经过3.8天
经过3.8天
氡222的衰变
氡222的半衰期3.8天 镭226的半衰期1620年 铀238的半衰期4.5 109年
半衰期反映了衰变的快慢，它是大量核衰变的统 计规律。半衰期由核本身的因素决定，与其它因素无 关。
规律：
m：剩余质量（或个数） m0：原有质量（或个数） n：半衰期个数
L
红外线、 可见光、 紫外线
x光
α射线 β射线
γ射线
自由电子 振荡
外层电子 跃迁
内层电子 原子核
跃迁
跃迁
下列现象中，与原子核内部变化有关的是 B
A． 粒子散射现象
B．天然放射现象
C．光电效应现象
D．原子发光现象
光的散射
光在介质中与物质微粒相互 作用，因而传播方向发生改变， 这种现象叫做光的散射。
氘核的质量
mD=2.013553u
质量差 m=(mn+ mp ) - mD= 0.002388u
其中 1u=1.660566 ×10-27kg。
爱因斯坦质能方程
说明：
E = mc2
(1)物体具有的能量跟它的质量有简单的正比关系。
(2)核反应中的质量亏损与释放出的能量对应。
核能的计算： E = m c2