粤教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第5章 原子与原子核 第4节 放射性同位素 第5节 裂变和聚变.ppt

典例剖析【例题1】(多选)下列说法正确的是()A.给农作物施肥时,在肥料里放一些放射性同位素,是因为农作物吸收放射性同位素后生长更好B.输油管道漏油时,可以在输的油中放一些放射性同位素探测其射线,确定漏油位置C.天然放射元素也可以作为示踪原子加以利用,只是含量较少,经济上不划算D.放射性元素被植物吸收,其放射性不会发生改变BD解析放射性元素与它的同位素的化学性质相同,但是利用放射性元素可以确定农作物在各季节吸收含有哪种元素的肥料.无论植物吸收含放射性元素的肥料,还是无放射性肥料,植物生长是相同的,A错误;人工放射性同位素,含量易控制,衰变周期短,不会对环境造成永久污染,而天然放射性元素,剂量不易控制、衰变周期长、会污染环境,所以不用天然放射元素,C错误;放射性是原子核的本身性质,与元素的状态、组成等无关,D正确;放射性同位素可作为示踪原子,是因为它不改变元素的化学性质,B正确.规律总结放射性同位素的应用技巧(1)用射线来测量厚度,一般不选取α射线是因为其穿透能力太差,更多的是选取γ射线,也有部分选取β射线的.(2)给病人治疗癌症、培育优良品种、延长食物保质期一般选取γ射线.(3)使用放射线时安全是第一位的.对点演练1.关于放射性同位素的应用,下列说法正确的是()A.利用射线可以改变布料的性质,使其不再因摩擦而生电,从而达到消除有害静电的目的B.利用γ射线的贯穿能力可以为金属探伤,也可以进行人体的透视C.利用射线照射作物种子可使其DNA发生变异,其结果一定是更优秀的品种D.利用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量,以免对人体正常组织造成太大的伤害D解析利用射线消除有害静电是利用射线的电离性,使空气分子电离,将静电中和,选项A错误;γ射线对人体细胞伤害太大,不能用来进行人体透视,选项B错误;作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的,还要经过筛选才能培育出优良品种,选项C错误;利用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用,因此要科学地控制剂量,选项D正确.探究点二对核裂变和链式反应的理解导学探究如图为重核裂变的链式反应.试探究:(1)什么是链式反应?(2)链式反应中的临界体积指什么?要点提示(1)重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫链式反应.(2)能发生链式反应的最小体积叫临界体积,相应的质量叫临界质量.知识点拨1.铀核的裂变和裂变方程(1)核子受激发:当中子进入铀235后,便形成了处于激发状态的复核,复核中由于核子的激烈运动,使核变成不规则的形状.(2)核子分裂:核子间的距离增大,因而核力迅速减弱,使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块,同时放出2或3个中子,这些中子又引起其他铀核裂变,这样,裂变就会不断地进行下去,释放出越来越多的核能.2.链式反应的条件两个缺一不可(1)铀块的体积大于临界体积.(2)铀块的质量大于临界质量.典例剖析【例题2】原子核裂变并发生链式反应的示意图如图所示,铀核裂变的产物是多样的,一种典型的铀核裂变对应的核反应方程是A.a=53,b=93 B.a=54,b=94C.a=53,b=94 D.a=54,b=93B解析核反应质子数守恒92=a+38,核反应质量数守恒235+1=140+b+2,联立得a=54,b=94.故B正确,A、C、D错误.规律总结对重核裂变的两点理解(1)重核裂变是中子轰击质量数较大的原子核,使之分裂成中等质量的原子核,同时释放大量的能量,放出更多的中子的过程.(2)重核的裂变是放能核反应,原因是核反应前后质量有亏损,根本原因是重核的比结合能相比中等质量的核的比结合能要小.所以在重核分解为两个中等质量核的过程中要释放能量,而且释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量.对点演练2.核能是一种相对来说高效清洁的新能源,各国政府都将核能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容.为了解核能利用现状,小明查到:“福特号”航空母舰的满载排水量为11.2万吨,其动力主要由两台A1B(B代表贝蒂斯)核反应(1)写出该裂变的核反应方程.(3)假设单台A1B(B代表贝蒂斯)核反应堆的功率P=3.0×106kW,则该航空母舰在海上航行一个月需要消耗多少千克铀235?铀235的摩尔质量为0.235kg/mol,一月约为t=2.6×106s,阿伏伽德罗常量NA=6.0×1023mol-1.(计算结果均保留到小数点后两位小数)(2)200.55MeV(3)19.03kg(2)由题意知,质量亏损为Δm=(235.0439-140.9139-91.8973-2×1.0087)u=0.2153u由质能方程可知,释放的