1、第五章原子核专题强化 核反应及核能的相关计算1.了解四种核反应的特征，会根据质量数守恒和电荷数守恒书写 核反应方程.2.熟练掌握核能的计算方法.3.学会结合动量守恒定律和能量守恒定律解决核反应相关问题.学习目标重点探究随堂演练内容索引NEIRONGSUOYIN重点探究一、四种核反应1.四种核反应的理解(1)衰变：放射性元素的原子核自发放出某种粒子后变成新的原子核的变化.(2)原子核的人工转变：用人工的方法，使原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.(3)裂变：一个重核分裂成两个中等质量的核，这样的核反应叫作裂变.(4)聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作聚变.2.解题时的注意
2、事项(2)在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒.例1(2020沈阳实验中学高二期中)下面列出的是一些核反应方程，针对核反应方程下列说法正确的是A.核反应方程是重核裂变，X是粒子B.核反应方程是重核裂变，M是中子C.核反应方程是太阳内部发生的核聚变，K是电子D.核反应方程是人工核转变方程，Y是中子解析式代表衰变，而不是重核裂变，X是粒子，选项A错误；式是典型的重核裂变，由质量数和电荷数守恒得出M是中子，选项B正确；由质量数和电荷数守恒可知式中K代表中子，选项C错误；由质量数和电荷数守恒可知式中Y代表质子，选项D错误.针对训练1(2020山东高三月
3、考)原子核的核反应类型通常分为四种，反应过程中都遵守质量数、电荷数守恒规律.以下核反应方程式，书写正确且属于人工转变的是二、动量守恒定律和能量守恒定律在核反应中的应用动量守恒定律和能量守恒定律作为力学的两大规律，不仅适用于宏观物体的相互作用，也适用于微观粒子的相互作用.原子核的衰变、人工转变、聚变反应中同样遵循动量守恒和能量守恒.例2(2020江苏高二月考)1930年英国物理学家考克饶夫和瓦尔顿建造了世界上第一台粒子加速器，他们获得了高速运动的质子，用来轰击静止的锂原子核( )，形成一个不稳定的复合核后分解成两个相同的原子核.(1)写出核反应方程式；解析核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒(2
4、)已知质子的质量为m，初速度为v0，反应后产生的一个原子核速度大小为1.5v0，方向与质子运动方向相同，求反应过程中释放的核能.(设反应过程释放的核能全部转变为动能)解析核反应过程，动量守恒mv04m1.5v04mv根据能量守恒定律计算核能的常用方法计算核能的常用方法1.根据爱因斯坦质能方程Emc2计算核能.2.根据1 u相当于931.5 MeV能量来计算.3.在无光子辐射的情况下，核反应中释放的核能全部转化为生成的新核和新粒子的动能.总结提升针对训练2(2020常德芷兰实验学校高二开学考试)在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，静止的原子核 发生衰变，放出的粒子与反冲核Y都做匀速圆周运动，两个圆
5、的半径之比为272，如图1所示.(1)写出衰变方程；图图1解析此衰变过程的质量亏损为mmXmYm0，放出的能量为Emc2该能量是Y的动能EY，粒子的动能E0和光子的能量E之和，即EEYE0E设衰变后的Y核和粒子的速度分别为vY和v0，则由动量守恒有mYvYm0v01.(核反应方程)(多选)下列核反应方程中，正确的是123随堂演练4解析由核反应质量数守恒和电荷数守恒知：A选项中质量数104141，D选项中质量数144172，所以A、D错误，B、C正确.562.(核反应方程)(多选)(2019长春市模拟)2017年1月9日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖.大多数原子核发生反应的过
6、程中都伴随着中微子的产生，例如核裂变、核聚变、衰变等.下列关于核反应的说法正确的是1234561234563.(核反应方程)(2016全国卷)在下列描述核过程的方程中，属于衰变的是_，属于衰变的是_，属于裂变的是_，属于聚变的是_.(填正确答案标号)CABEF123456裂变是指一些质量较大的原子核，如铀、钍和钚等在吸收一个中子后分裂成两个或多个质量较小的原子核，同时放出多个中子和很大能量的过程，E项符合要求；聚变是指两个轻原子核结合成质量较大的原子核并释放大量能量的过程，F项符合要求.1234564.(动量守恒和能量守恒在核反应中的应用)(多选)一个铍原子核( )俘获一个核外电子(通常是最靠
7、近原子核的K壳层的电子)后发生衰变，生成一个锂核( )，并放出一个不带电的质量接近零的中微子ve，人们把这种衰变称为“K俘获”.静止的铍核发生了“K俘获”，其核反应方程为 .已知铍原子的质量为MBe7.016 929 u，锂原子的质量为MLi7.016 004 u,1 u相当于9.31102 MeV.下列说法正确的是A.中微子的质量数和电荷数均为零B.锂核( )获得的动能约为0.86 MeVC.中微子与锂核( )的动量之和等于反应前电子的动量D.中微子与锂核( )的能量之和等于反应前电子的能量123456根据质能方程，质量减少m(7.016 929 ume7.016 004)9.31102 M
8、eV0.86 MeV，为释放的核能，不是锂核获得的动能，B错误；123456A.衰变后钍核的动能等于粒子的动能B.衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C.铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D.衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量123456解析静止的铀核在衰变过程中，满足动量守恒的条件，根据动量守恒定律得pThp0，即钍核的动量和粒子的动量大小相等，方向相反，选项B正确；半衰期的定义是统计规律，对于一个原子核不适用，选项C错误；铀核在衰变过程中，伴随着一定的能量放出，即衰变过程中有一定的质量亏损，故衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，选项D错误.123456(1)写出核反应方程；123456(2)求镭核衰变放出的能量；答案6.05 MeV解析镭核衰变放出的能量为E(226.025 44.002 6222.016 3)931.5 MeV6.05 MeV123456(3)若镭核衰变前静止，且衰变放出的能量均转变为氡核和放出的粒子的动能，求放出粒子的动能. 答案5.94 MeV解析镭核衰变时动量守恒，则由动量守恒定律可得：mRnvRnmv0，又根据衰变放出的能量转变为氡核和粒子的动能，联立以上两式可得则放出粒子的动能为5.94 MeV.123456本课结束更多精彩内容请登录：
