单元复习 第五章 原子核-【过知识】2022-2023学年高二物理单元复习（人教版2019选择性必修第三册）

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一、天然放射现象和原子核
三、原子核的衰变、半衰期
1.天然放射现象(1)天然放射现象元素 地放出射线的现象，首先由 发现.天然放射现象的发现，说明原子核具有 的结构.(2)放射性同位素的应用与防护①放射性同位素：有 放射性同位素和 放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同.②应用：消除静电、工业探伤、做 等.③防护：防止放射性对人体组织的伤害.
(1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为 .质子带正电，中子不带电.(2)基本关系①核电荷数(Z)＝质子数＝元素的原子序数＝原子的 .②质量数(A)＝ ＝质子数＋中子数.(3)X元素的原子核的符号为 ，其中A表示 ，Z表示核电荷数.(1)原子核的衰变①原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种 的变化称为原子核的衰变.
当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射.③两个典型的衰变方程
(2)半衰期①定义：放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间.②影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核 自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系.(3)公式：N余＝N原·( ) ，m余＝m原·( ) .
(1)原子核内部， 所特有的相互作用力.(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应的能量ΔE＝ .(3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝ .
命题点一　原子核的衰变及半衰期
1.衰变规律及实质(1)α衰变、β衰变的比较
(2)γ射线：γ射线经常伴随着α衰变或β衰变同时产生.其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量(原子核处于激发态)而辐射出光子.
2.确定衰变次数的方法因为β衰变对质量数无影响，所以先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数.3.半衰期(1)公式：N余＝N原( ) ，m余＝m原( ) .
(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关.
【典例1】(2017·全国卷Ⅱ·15)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为 ，下列说法正确的是A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
解析　静止的铀核在α衰变过程中，满足动量守恒的条件，根据动量守恒定律得pTh＋pα＝0，即钍核的动量和α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α粒子不适用，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α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.
命题点二　核反应及核反应类型
(2016·全国卷Ⅱ·35(1))在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是____，属于β衰变的是_____，属于裂变的是___，属于聚变的是___.(填正确答案标号)
裂变是指一些质量非常大的原子核，如铀、钍和钚等在吸收一个中子后分裂成两个或更多质量较小的原子核，同时放出多个中子和很大能量的过程，只有E项符合要求；聚变是指由两个轻原子核(一般是氘核和氚核)结合成较重原子核(氦核)并放出大量能量的过程，F项符合要求.
命题点三　质量亏损及核能的计算
1.利用质能方程计算核能(1)根据核反应方程，计算出核反应前与核反应后的质量亏损Δm.(2)根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能.质能方程ΔE＝Δmc2中Δm的单位用“kg”，c的单位用“m/s”，则ΔE的单位为“J”.(3)ΔE＝Δmc2中，若Δm的单位用“u”，则可直接利用ΔE＝Δm×931.5 MeV计算ΔE，此时ΔE的单位为“MeV”，即1 u＝1.660 6×10－27 kg，相当于931.5 MeV，这个结论可在计算中直接应用.
2.利用比结合能计算核能原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数.核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该核反应所释放(或吸收)的核能.