1、 近代物理初步 第十二章 第 2讲 原子核和核能 微知识 1 天然放射现象 1 天然放射现象：某些元素 放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称为 。 2 三种射线的本质： 射线是 ， 射线是 ， 射线是 。 微知识 2 原子核的衰变 1 定义 原子核自发地放出某种粒子而转变为 的变化叫原子核的 。 自发地 放射性元素 氦核流 电子流 电磁波 新核 衰变 2 分类 ( 1 ) 衰变：AZX A 4Z 2Y 42He ，同时放出 射线。 ( 2 ) 衰变：AZX AZ 1Y 0 1 e ，同时放出 射线。 3 半衰期 ( 1 ) 定义：放射性元素的原子核 发生衰变需要的时间。 ( 2 )
2、半衰期的大小由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的 ( 如压强、温度等 ) 或 ( 如单质或化合物 ) 无关。 有半数 物理状态 化学状态 微知识 3 放射性同位素及应用 1 同位素 有些原子的原子核电荷数 ，但质量数 ，这样一些具有相同核电荷数和不同质量数的原子互称为同位素。 2 放射性同位素的应用 ( 1 ) 放射性同位素放出的射线应用于工业探伤、农业、医疗等。 ( 2 ) 做示踪原子。 相同 不同 微知识 4 核反应 用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程。 典型核反应： ( 1 ) 卢瑟福发现质子的核反应方程。 。 ( 2 ) 查德威克发现中子的核反应方程。 。 (
3、 3 ) 约里奥居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程。 。 常见的核反应有： 和 。 14 7 N 42 He 17 8 O 11 H 94 Be 42 He 12 6 C 10 n 2713 Al 42 He 3015 P 10 n , 3015 P 3014 Si 01 e 衰变 、 人工转变 、 裂变 聚变 微知识 5 核能 1 核能 由于原子核中的核子间存在强大的核力，使得原子核成为一个坚固的集合体，要把原子核中的核子拆散，就得克服核力而做巨大的功，反之，要把核子集合成一个原子核，就要放出巨大的能量。 2 质能方程 ( 1 ) 质能方程： ， m 是物体的质量， c 是真空中的
4、光速。 上述表明：物体的质量和能量间有一定联系，即物体具有的能量与其质量成正比，当物体的能量增加或减小 E ，它的质量也会相应地增加或减少 m ， E 与 m 的关系是 。 ( 2 ) 质量亏损：核子结合成原子核时要释放能量，按上述关系，原子核的质量要 组成原子核的核子总质量，这个质量差也叫质量亏损。 E mc 2 E m c 2 小于 3 获得核能的途径 ( 1 ) 重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个 ( 或多个 ) 中等质量核的反应过程。重核裂变的同时放出几个 ，并释放出大量核能。铀 2 3 5裂变时发生链式反应。 ( 2 ) 轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应过程，同时释放
5、出大量的核能，要想使氘和氚核合成氦核，必须达到几百万摄氏度以上的高温，因此聚变反应又叫 。 中子 热核反应 一、思维辨析 ( 判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 ) 1 原子核是由质子和中子组成的。 ( ) 2 射线中的电子是原子核外的电子。 ( ) 3 半衰期是一个统计规律，对少数原子核不适用。 ( ) 4 核力是弱相互作用。 ( ) 5 质能方程表明在一定条件下，质量可以转变为能量。 ( ) 6 所有的核反应都是释放能量的反应。 ( ) 二、对点微练 1 ( 三种射线的性质 ) 放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是 ( ) A 射线， 射线， 射线 B 射线， 射线， 射线 C 射 线， 射线， 射线 D 射线， 射线， 射线 解析 贯穿能力最强的是 射线， 射线次之， 射线最弱，故正确答案为 B 项。 答案 B
