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第2讲 天然放射现象 衰变 核能
★一、考情直播
1.考纲解读
考纲内容 能力要求 考向定位 1.氢原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期
2.放射性同位素
3. 核力、核反应方程
4. 结合能、质量亏损
5. 裂变反应和聚变反应、裂变反应堆
6. 放射性的防护 1.知道原子核的组成,三种射线及性质,衰变规律
2.了解放辐射性同位素及应用
3.知道书写核反应方程时要注意质量数守恒、核电荷数守恒
4.知道爱因斯坦质能联系方程,会计算核能
5.知道释放核能的两种方式:聚变与裂变
6.了解放射性防护 考纲对这一部分知识均是Ⅰ级要求.本部分高考的热点是核反应方程,三种射线的比较,质子、中子以及正电子的发现,爱因斯坦质能联系方程,高考中以选择题的形式出现. 2.考点整合
考点一:天然放射现象及三种放射线的比较
天然放射现象的发现
1896年, 在铀矿石中发现未知的射线,把这些射线称为α射线、β射线、γ射线,这就是天然放射现象的发现.天然放射现象的发现,说明原子核 .
三种射线的比较
名称 产生 本质 电离作用 穿透能力 α射线 β射线 γ射线
γ射线的作用:工业探伤、γ刀、除静电、消毒杀菌、育种保鲜等
3、三种射线在匀强电场和匀强磁场中的偏转(在射线旁写明射线的种类)
4.天然放射现象的发现说明原子核具有复杂结构
天然放射现象中的三种射线均来自于 ,这就充分说明了原子核具有复杂结构.
[例题1] 如图8所示,x为一未知放射源,P为薄铝箔,当x放射源稳定时,计数器的计数率(单位时间内接受射线的次数)稳定.现在将磁场移开,发现计数器的计数率没有什么变化,然后抽走P,则计数器的计数率大幅上升,说明x为
A.纯β粒子放射源
B. 纯γ粒子放射源
C.α粒子和β粒子的混合放射源
D. α粒子和γ粒子的混合放射源
答案:D
解析:薄铝箔完全可以阻挡α粒子,所以能进入计数器的一定没有α粒子;β粒子和γ粒子都可以穿透薄铝箔,但由于β粒子是电子,在磁场的作用下会发生偏转,将磁场移开,发现计数器的计数率没有什么变化,说明一定没有β粒子;抽走P,则计数器的计数率大幅上升,说明一定有其它的粒子进入了计数器,而这种粒子一定不是β粒子,只能是α粒子,所以D正确
【规律总结】α粒子穿透本领最弱,γ粒子穿透本领最强.α粒子、β粒子在磁场中会受到洛伦兹力作用而发生偏转,γ粒子是光子,无论在电场中还是在磁场中,都不会发生偏转.
考点二:原子核的半衰期
1.半衰期: .
2.半衰期由放射性元素的原子核内部因素决定,与原子核所处的 无关.
3.衰变公式为
【例题2】若元素A的半衰期为4天,元素B的半衰期为5天,则相同质量的A和B,经过20天后,剩下两元素的质量之比mA:mB为
A.30:31 B.31:20 C.1:2 D.2:1
答案:C
【解析】根据半衰期公式,易得A经历5个半衰期,B经历4个半衰期,所以剩余质量之比为1:2,C正确
【规律总结】放射性元素的半衰期计算公式为或
考点三:、衰变规律
1. 衰变规律
衰变方程:
衰变规律:
2. 衰变规律
衰变方程:
衰变规律:
3.正电子衰变规律
正电子衰变方程:
正电子衰变规律:
[例题3] 下面对某原子核衰变的描述,哪个是不对的?
A.放出一个β粒子后,原子核的中子数减1,原子序数少1
B.放出一个α粒子后,原子核的质量数少4,核电荷数少2
C.放出一个β粒子后,原子核的质量数不变,核电荷数加1
D.经过5次α衰变和4次β衰变后变成
答案:BCD
【解析】衰变衰变规律为核电荷数增加1,质量数不变,A错C正确;衰变规律:核电荷数减少2,质量数减少4,B正确;经过5次α衰变和4次β衰变后,质量数减少20,核电荷数先减少10在增加4,一共增加6,变为,D正确
【规律总结】发生α衰变无中子损失,每发生一次β衰变将有一个中子转化为一个质子,这一点是解决选项D的关键.
考点四:原子核的人工转变与核反应方程
质子的发现
卢瑟福用粒子轰击7号元素,发现了 .
核反应方程为:
2.中子的发现
查德威克用粒子轰击4号元素,发现了
核反应方程为:
3.放射性同位素的人工合成
伊丽芙·居里和约里奥·
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