:高考物理总复习讲义教案 第13章-第3讲核反应和核能

第3讲核反应和核能

知识一 天然放射现象和衰变

1．天然放射现象

(1)天然放射现象

元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构．

(2)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是α射线、β射线、γ射线．

2．原子核的衰变

(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．

(2)分类

α衰变：X→Y＋He

β衰变：X→Y＋e

(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．半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关．

知识二 核反应和核能

1．核反应

在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒．

2．核力

核子间的作用力．核力是短程力，作用范围在1。5×10－15 m之内，只在相邻的核子间发生作用．

3．核能

核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能．

4．质能方程、质量亏损

爱因斯坦质能方程E＝mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm，这就是质量亏损．由质量亏损可求出释放的核能ΔE＝Δmc2。

考点一 衰变和半衰期

一、原子核衰变规律

衰变类型

α衰变

β衰变

衰变方程

X→Y＋He

AZX→Y＋e

衰变实质

2个质子和2个中子结合成一个整体抛射出

中子转化为质子和电子

2H＋2n→He

n→H＋e

衰变规律

电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒

二、对半衰期的理解

1．根据半衰期的概念，可总结出公式

N余＝N原()t/τ，m余＝m原()t/τ

式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期．

2．影响因素：放射性元