物理选修3---5第十九章原子核知识点汇总

物理选修3---5第十九章原子核知识点汇总

（训练版）

知识点一、原子核的组成

1、天然放射现象

(1)天然放射现象的发现：1896年法国物理学，贝克勒耳发现铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线。这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。天然放射现象的发现使人们意识到原子核具有复杂结构。

放射性：物质能发射出上述射线的性质称放射性。

放射性元素：具有放射性的元素称放射性元素。

天然放射现象：某种元素白发地放射射线的现象，

叫天然放射现象。

(2)放射线的成份和性质：

①用电场和磁场来研究放射性

元素射出的射线，在电场中轨迹：

对应粒子

射

出速度

电

离能

力

穿

透能

力

对应粒子的产生

α射线

He

4

2

C

10

1

最

强

最

弱

α衰变中：

He

H

n4

2

1

1

1

2

2→

+

β射线

e0

1-

C

100

99

较

弱

较

弱

β衰变中：

e

H

n0

1

1

1

1

0-

+

→

γ射线

光

子C

最

弱

最

强

核反应中新核从高能态

向低能态跃迁时释放能量，

即发出γ射线。

②三种射线及其性质比较： 2、原子核的组成

（1）质子p 的发现

1919年卢瑟福发现质子，并预言了中子的存在。发现方程 H O N He 1

117814742+→+

（2）中子n 的发现：

1932年，卢瑟福的学生查德威克发现中子。发现方程 n C Be He 1

01269442+→+

（3）原子核的组成：原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。 在原子核中：质子数等于电荷数;核子数等于质量数;中子数等于质量数减电荷数. 原子核常用符号：X

A

Z

X-----元素符号，A-----核的质量数（核子数），Z-----核电荷数（即原子序数）

知识点二、放射性元素的衰变

1、原子核的衰变：

(1)衰变：原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变。 ①在原子核的衰变过程中，电荷数和质量数守恒。 如:衰变方程：α衰变：

He Th U 4223490238

92

+→ β衰变：e Pa Th 0

12349123490-+→

②γ射线是伴随α、β衰变放射出来的高频光子流。

③在β衰变中新核质子数多一个，而质量数不变是由于反映中有一个中子变为一个质子和一个电子。其转化方程是： e H n 0

11

11

0-+→

2、半衰期T

（1）定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间叫半衰期。半衰期是大量原子发生衰变的统计规律。

（2）半衰期是由原子核内部自身因素决定的。它与原子所处的化学状态（单质、化

合物）和外部条件（如：温度、压强等）无关。

（3）半衰期反映放射性元素稳定性。半衰期越长，放射性污染就越大；所以科学实验用到射线，通常选用半衰期较短的“放射性同位素”发出的射线，而不用天然放射性物质的射线。

（4）公式

T

t -

2*N 原余=N （N 余表示未发生衰变的该元素原子数，Ｎ原表示发生衰变前该元素的

原子数）

T

t

-

2*M 原余=M

（M 余表示未发生衰变的该元素物质质量，M 原表示发生衰变前该元素的物质质量）

知识点三、探测射线的方法

虽然放射线看不见，但是我们可以根据一些现象来探知放射线的存在，这些现象主要是：使气体电离;使照相底片感光;使荧光物质产生荧光.

探测射线常用仪器：威耳孙云室；气泡室；盖革－弥勒计数器等。

知识点四、放射性的应用与防护

1、原子核的人工转变：原子核的人工转变是指用人工的方法(例如用高速粒子轰击原子核)使原子核发生转变。

如：卢瑟福用α粒子轰击氦原子核，发现了质子。H O N He 1

117

814

74

2+→+。

查德威克用α粒子轰击铍核，发现中子。 n C Be He 1

012

69

44

2+→+。

2、人工放射性同位素：

（1）同位素：具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素。

（2）放射性同位素：具有放射性的同位素叫放射性同位素。

如：1934年，小居里夫妇用α粒子轰击铝时，发现放射性同位素磷P 30

15，即

n P Al He 1030

1527134

2+→+

↓

e Si P 0

130

1430

15++→ 3、放射性同位素的应用与防护：

（1）利用射线：γ射线——“无损探伤”、“钢板厚度自动控制”、“癌症放疗”、“培育优良品种”、“杀灭细菌”等；α射线——利用其很强的电离能力来使空气电离，从而消除静电。

（2）利用“放射性标记”作为“示踪原子”——如检查地下漏油管道的漏油情况。 （3）防护：远离放射源、减少照射时间、屏闭放射源、及时检测 （4）放射性标记：

知识点五、核力与结合能

1、核力：强相互作用------（在原子核的尺度内核力比库仑力大得多）

短程力------（作用范围在1.5×10-15m 内，大于0.8×10-15m 时表现为引力， 小于0.8×10-15m 时表现为斥力，超过1.5×10-15m 核急剧减小，几乎为零；） 饱和性-----（每个核子只与相邻的核子之间才有核力发生）

在稳定的重原子核内：中子数比质子数要多，这样才能维持原子核的稳定 2、原子核的结合能：

核子结合成原子核放出的能量与原子核分解为核所需吸收的能量叫原子核的结合能。

3、比结合能：

a 、“原子核的结合能与核子数之比”叫“平均结合能”或“比结合能”。

b 、原子核越大，其结合能就越大；但比结合能不一定大； 比结合能越大原子核越稳定。

c 、中等质量的原子核比结合能最大，所以中等质量的原子核最稳定。

d 、凡是向着“比结合能大”的方向进行的核反应或 有质量亏损的核反应都是放能发应。

e 、科学家们就是根据向着【“比结合能大”的方向进行 的核反应都要释放能量】这