高中物理——原子核部分题型分类与解析

2018年07月19日 浏览:

一、关于原子核的衰变

1、衰变的实质

①α衰变:原子核中两个质子和两个中子结合在一起从核里发射出来,即为α衰变。

②β衰变:原子核中的中子变成了质子和电子

幅射:伴随α衰变和β衰变以光子的形式释放能量

例1、放射性元素发生衰变时所释放的电子是( )

A. 原子的最外层电子

B. 原子的最内层电子

C. 原子核内的中子转化为质子时产生的电子

D. 原子核内的质子转化为中子时产生的电子

答案:C

升司公有元件广优-af45软91b5c4f6学根网径技途8c19限术慧东术科 2、掌握三种射线的性质

①α射线带正电

②β射线带负电

射线不带电

例2、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,得出图1所示的四条径迹( )

A. 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

图1

解析:衰变过程中满足动量守恒,粒子与新核的动量大小相等,方向相反,据带电粒子在磁场中的运动不难分析:若轨迹为外切圆,则为α衰变;若轨迹为内切圆,则为β衰变。(可作为结论记住)

又因为知半径与电量成反比

参考答案:BD

3、有关衰变次数的推断

元点b700有得软91b5c4f6升秀司a009件785e6347慧优途8c19心网径3621限术东术公科b263广技是-af45dda3学根

β衰变质量数不发生变化,所以根据质量数的变化可得出α衰变的次数,每次α衰变电荷数少2,再依据电荷数的变化可判断出β衰变的次数。

例3、 (钍)经过一系列α和β衰变,变成(铅),下列说法正确的是( )

A. 铅核比钍核少8个质子

B. 铅核比钍核少16个中子

C. 共经过4次α衰变和6次β衰变

D. 共经过6次α衰变和4次β衰变

答案:BD

二、核反应 核能的计算

1、书写核反应方程应注意

①反应前后用“→”连接

②质量数和电荷数守恒

2、会识别属于哪一类核反应

①衰变:一般为重核放出α粒子或β粒子

②人工核转变:用粒子轰击某种原子核产生新核

③裂变:重核分成两个中等质量的核

公有得件785e6347ac57优限术东术-af45dda3术广4c43软91b5c4f6a0f2点学根慧途8c19心4e9b量科b263元点b700升秀网径3621司a009得技是 ④聚变:两个轻核结合成一个较大质量的核

例4、完成下列核反应方程,并说明反应类型

(1)_________,属于_________

(2)_________,属于_________

(3)_________,属于_________

(4)_________,属于_________

答案:

(1),衰变

(2),聚变

(3),人工核转变

(4),裂变

3、有关核能的计算

(1)理论依据:质能方程

(2)计算方法:

①质量以“kg”为单位,能量以“J”为单位

②质量以“u”为单位,能量以“MeV”为单位

-af45dda3术升秀公秀广4c43秀4e73c614司a009得网径3621东术是8d70元点b700途8c19心4e9b量点限术件785e6347ac57慧有得f8a20fca5a2f技是学根优434a科b263上秀软91b5c4f6a0f2点

(3)计算步骤:

①算出反应前的总质量

②算出反应后的总质量

③算出质量亏损

④代入质能方程:(注意方法的运用)

例5、碳12原子的质量是12.000000u,可以看作是由6个氢原子(每个氢原子的质量是1.007825u)和6个中子(每个中子的质量是1.008665u)组成的。求核子结合成碳原子核时释放的能量。计算中可以用原子的质量代替原子核的质量,因为电子的质量可以在相减过程中消去。

[解析]6个氢原子和6个中子的质量为

一个碳原子的质量为

核子结合成碳原子核的质量亏损为

由质能方程