《原子核》章末复习课件.pptVIP

答案：(1)8.7×10-13J(2)3.32T原子核总结：第十九章原子核复习课原子核的衰变与粒子的运动轨迹原来静止的原子核衰变发出射线，同时生成新核，若它们处在同一个匀强磁场中，就会出现内切圆和外切圆的物理图景。判断内切、外切的理论依据：1.动量守恒定律：新核与粒子的动量大小相等，方向相反；2.带电粒子在磁场中的偏转：带电粒子以某一初速度垂直进入匀强磁场，受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动；1.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个α粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示)，今测得两个相切圆半径之比r1∶r2=44∶1。则：(1)这个原子核原来所含的质子数是多少?(2)图中哪一个圆是α粒子的径迹?(说明理由)答案：(1)90(2)12.(多选)静止在匀强磁场中的某放射性元素的核，放出的一个α粒子和反冲核轨道半径之比R∶r=30∶1，如图所示，则()A.α粒子与反冲核的动量大小相等,方向相反B.反冲核的原子序数为62C.原来放射性元素的原子序数为62D.反冲核与α粒子的速度之比为1∶62AC核反应的规律原子核的变化叫核反应，常见的核反应有衰变、人工转变、裂变和聚变等几种类型。不论是哪种类型的核反应，都遵守质量守恒和电荷数守恒，这是写核反应方程的重要依据。但是,写核反应方程时，应以实验事实为依据，而不能仅仅根据这两条守恒定律随意去写实际上不存在的核反应。解决核反应中有关“守恒规律”与“核能的计算”问题，可利用以下几条“依据”：典型的四种核反应解析：(1)E是查德威克发现中子的核反应方程，A是氢弹，B是原子弹的核反应方程。(2)由电荷数守恒和质量数守恒可以判定X的质量数为140，电荷数为54，所以中子数为140-54=86。(3)衰变是原子核自发地放出α粒子或β粒子的反应，C是β衰变，D是α衰变，E是人工控制的原子核的变化，属人工转变,裂变是重核吸收中子后分裂成几个中等质量的核的反应，B是裂变，聚变是几个轻核缩合成较大质量的核反应，A是聚变。答案：(1)EAB(2)14086(3)见解析核反应中能量与动量的综合分析如果在核反应中无光子辐射，核反应释放的核能全部转化为新核的动能和新粒子的动能。在这种情况下计算核能的主要依据：(1)核反应过程中只有内力作用，故动量守恒。(2)反应前后总能量守恒。常见的反应类型:反应前总动能+反应过程中释放的核能=反应后总动能。α、β衰变过程中系统的动量守恒，若原子核在匀强磁场中是静止的，则有mvm=-m新v新，由带电粒子在磁场中运动的轨迹半径及旋转方向可判断:α或β粒子的半径大、新核的半径小，两圆内切为β衰变，两圆外切为α衰变；由两圆半径关系可推知新核及原核的核电荷数。由于原子核内部核子间存在很强的核力作用，所以原子核反应遵守动量守恒定律和能量守恒定律。例如，原子核的衰变过程中，伴随着γ光子，衰变前后系统的动量守恒，质量亏损放出的能量变为γ光子的能量或变为原子核和粒子的动能。因此，需结合力学知识、电磁学知识进行有关计算。5.一个铀核衰变为钍核时释放出一个α粒子。已知铀核的质量为3.853131×10-25kg，钍核的质量为3.786567×10-25kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg。(1)在这个衰变过程中释放出的能量等于多少焦?(保留两位有效数字)(2)设上述衰变是在一边界为圆形的半径R=0.2m的匀强磁场中发生的，且衰变前铀核静止于圆心，衰变过程中释放出的能量都转化为动能。欲使衰变产物钍核和α粒子均不飞出磁场，则该磁场的磁感应强度B至少多大?思路分析：衰变过程是弱相互作用，牛顿运动定律不适用，但仍满足动量守恒和能量守恒。假设衰变产物只有钍核和α粒子，则它们的动量大小相等、方向相反,衰变过程中由于质量亏损释放的核能等于它们的动能之和。如果放出的α粒子的速度方向与磁场方向垂直，则α粒子和钍核都做匀速圆周运动,其轨迹外切。