1、原原 子子 核核【课前预学课前预学】1 1、人们认识到原子有复杂结构是从、人们认识到原子有复杂结构是从 ；人们认识到原子核有复杂结构是从人们认识到原子核有复杂结构是从 ；2 2、天然放射现象、放射性、放射性元素、天然放射现象、放射性、放射性元素3 3、三种射线的比较：、三种射线的比较：4 4、原子核的组成、原子核的组成一、天然放射现象一、天然放射现象二、原子核的衰变二、原子核的衰变1 1、定义：、定义：2 2、分类：、分类：4 4、衰变规律：、衰变规律：半衰期半衰期影响元素影响元素统计规律统计规律剩余质量（个数）计算剩余质量（个数）计算3 3、实质：、实质：三、放射性同位素及其应用三、放射性同
2、位素及其应用1 1、同位素、同位素2 2、放射性同位素的应用、放射性同位素的应用四、核反应四、核反应1 1、定义：、定义：2 2、发现质子的核反应方程式；发现质子的核反应方程式；发现中子的核反应方程式；发现中子的核反应方程式；发现放射性同位素和正电子发现放射性同位素和正电子的核反应方程式；的核反应方程式；2 2、核反应方程式与衰变反应方程式联系、核反应方程式与衰变反应方程式联系和区别和区别五、核力与结合能五、核力与结合能1 1、核力：、核力：2 2、核力特点、核力特点3 3、结合能、结合能4 4、比结合能、比结合能5 5、质能方程与质量亏损、质能方程与质量亏损6 6、获得核能的途径、获得核能的
3、途径一、原子核及其原子核的衰变一、原子核及其原子核的衰变例例1.1.下列核反应方程中，属于衰变的是（下列核反应方程中，属于衰变的是（）A.A.14147 7N+N+4 42 2HeHe17178 8O+O+1 11 1H H B.B.2382389292UU2342349090Th+Th+4 42 2HeHeC.C.2 21 1H+H+3 31 1HH4 42 2He+He+1 10 0n n D.D.234 2349090ThTh2342349191Pa+Pa+0 0-1-1e e例例2.2.下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A.A.射线与射线与射线都是电磁波射线都是电磁波 B.B.
4、射线射线具有较强的穿透能力具有较强的穿透能力 C.C.天然放射现象说明原子核具有复杂的结构天然放射现象说明原子核具有复杂的结构D.D.用加温、加压或改变其化学状态的方法能改用加温、加压或改变其化学状态的方法能改变原子核衰变的半衰期变原子核衰变的半衰期例例3.3.一种放射性元素经过一种放射性元素经过1 1次次衰变后变成衰变后变成2342349090ThTh，则原来元素的原子核的质量数是，则原来元素的原子核的质量数是 ，原子序数是原子序数是 ，中子数是，中子数是 二、核反应二、核反应例例4.4.下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.A.14146 6C C经一次经一次衰变后成为衰变后成为141
5、47 7C C B.B.氦核由两个中子和两个质子组成氦核由两个中子和两个质子组成 C.C.温度升高不能改变放射性元素的半衰期温度升高不能改变放射性元素的半衰期 D.D.核反应方程应遵循质子数和中子数守恒核反应方程应遵循质子数和中子数守恒例例5.5.科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚核反应获得能量，核反应方程分别为核反应获得能量，核反应方程分别为X+YX+Y4 42 2He+He+3 31 1H+3.9MevH+3.9Mev和和2 21 1H+H+3 31 1HH4 42 2He+X+17.6Mev,He+X+17.6Mev,下列表述正确的有下列表述正确的有
6、()A.XA.X是中子是中子 B.YB.Y的质子数是的质子数是3,3,中子数是中子数是6 6C.C.两个核反应都没有质量亏损两个核反应都没有质量亏损 D.D.氘和氚的核反应是核聚变反应氘和氚的核反应是核聚变反应：三、核力与结合能三、核力与结合能例例6.6.关于原子核的结合能，下列说法正确的是关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）A.A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量子所需的最小能量B.B.一重原子核衰变成一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和变产物的结合能之和 一定大于原来重核的结一定大于原来重
7、核的结合能合能C.C.铯原子核铯原子核(1331335555Cs)Cs)的结合能小于铅的结合能小于铅(2082088282Pb)Pb)原子核的结合能原子核的结合能D.D.比结合能越大比结合能越大,原子核越不稳定原子核越不稳定E.E.自由核子组成原子核时自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能的能量大于该原子核的结合能例例7.19267.1926年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，被誉为循环时间，被誉为“临床核医学之父临床核医学之父
8、”氡的放氡的放射性同位素有射性同位素有2727种，其中最常用的是种，其中最常用的是2222228686RnRn。2222228686Rn Rn 经过经过m m次次衰变和衰变和n n次次衰变后变成稳定衰变后变成稳定的的2062068282Pb.Pb.求求:(1)m(1)m、n n的值；（的值；（2 2）一个静止的氡核（）一个静止的氡核（2222228686RnRn）放出一个放出一个粒子后，变成钋核粒子后，变成钋核(2182188484Po).Po).已知钋已知钋核的速率核的速率v=1v=110106 6m/s,m/s,求求粒子的速率粒子的速率例例8.8.在某些恒星内部，在某些恒星内部，3 3个个
9、粒子可以结合成粒子可以结合成一个一个C C核，已知核，已知C C核的质量为核的质量为1.993021.993021010-26-26 Kg,Kg,粒子的质量为粒子的质量为6.646726.646721010-27-27Kg,Kg,真空中光速真空中光速c=3c=310108 8 m/s,m/s,这个核反应方程是这个核反应方程是 ,这个反应中释放的核能为这个反应中释放的核能为 (结果保留一位有效数字结果保留一位有效数字)【针对练习针对练习】1.1.物理学重视逻辑物理学重视逻辑,崇尚理性崇尚理性,其理论总是建其理论总是建立在对事实观察的基础上下列说法正确的立在对事实观察的基础上下列说法正确的是是()
10、()A.A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的天然放射现象说明原子核内部是有结构的B.B.电子的发现使人认识到原子具有核式结构电子的发现使人认识到原子具有核式结构C.C.粒子散射实验的重要发现是电荷是量子粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的化的D.D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的连续的2.2.如图甲是如图甲是、三种射线穿透能力的示三种射线穿透能力的示意图意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的是（用的是（）A.A.射线射线
11、B.B.射线射线 C.C.射线射线 D.D.三种射线都可以三种射线都可以3 3一块含铀的矿石质量为一块含铀的矿石质量为M M，其中铀元素的质，其中铀元素的质量为量为m,m,铀发生一系列衰变铀发生一系列衰变,最终生成物为铅已最终生成物为铅已知铀的半衰期为知铀的半衰期为T,T,那么下列说法中正确的是那么下列说法中正确的是()()A.A.经过经过2 2个半衰期后个半衰期后,这块矿石中基本不再含有这块矿石中基本不再含有铀铀B.B.经过经过2 2个半衰期后，原来所含的铀元素的原子个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有核有m/4m/4发生了衰变发生了衰变C.C.经过经过3 3个半衰期后，其中铀元素的质量还
12、剩个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8m/8d.d.经过经过1 1个半衰期后个半衰期后,该矿石的质量剩下该矿石的质量剩下m/2m/24.4.2352359292U U经过经过m m次次衰变和衰变和n n次次衰变衰变,变成变成2072078282Pb,Pb,则则()()A.m=7,n=3 B.m=7,n=4 A.m=7,n=3 B.m=7,n=4 C.m=14,n=9 D.m=14,n=18C.m=14,n=9 D.m=14,n=185 51414C C发生放射性衰变为发生放射性衰变为1414N,N,半衰期约为半衰期约为57005700年年.已知植物存活其间已知植物存活其间,其体内其体内141
13、4C C与与1212C C的比例不变的比例不变;生命活动结束后生命活动结束后,14 14C C的比例持续减少的比例持续减少.现通过测现通过测量得知量得知,某古木样品中某古木样品中1414C C的比例正好是现代植的比例正好是现代植物所制样品的二分之一下列说法正确的是物所制样品的二分之一下列说法正确的是 (双选双选,填正确答案标号填正确答案标号)A.A.该古木的年代距今约为该古木的年代距今约为57005700年年 B.B.1212C C、1313C C、1414C C具有相同的中子数具有相同的中子数C.C.14 14C C衰变为衰变为1414N N的过程中放出的过程中放出射线射线 D.D.增加样品
14、测量环境的压强增加样品测量环境的压强,将加速将加速1414C C的衰变的衰变6.6.太阳能屋顶、太阳能幕墙、太阳能汽车、太阳太阳能屋顶、太阳能幕墙、太阳能汽车、太阳能动态景观能动态景观科学研究发现：太阳发光是由于科学研究发现：太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部在太阳内部4 4个氢核（个氢核（1 11 1H H）转化成一个氦核）转化成一个氦核（4 42 2HeHe）和两个正电子）和两个正电子(0 01 1e),e),并放出能量已知并放出能量已知质子质量质子质量m mp p=1.0073u,=1.0073u,粒子的质量粒子的质量m m=4.0015u,=4.0015u,电子的质量电子的质量m me e=0.0005u,1u=0.0005u,1u的质量相当于的质量相当于931.5Mev931.5Mev的能量的能量(1)(1)写出该热核反应方程写出该热核反应方程;(2)(2)一次这样的热核反应过程中释放出多少一次这样的热核反应过程中释放出多少MevMev的的能量能量(结果保留四位有效数字结果保留四位有效数字)
