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第3讲　原子核
一、天然放射现象、原子核的组成
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　　　 具有复杂的结构.
（2）放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的射线的性质叫　　　　.具有放射性的元素叫　　　　元素.
（3）三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是　　　　射线、　　　　射线、　　　　射线.
自发
贝克勒尔
原子核
放射性
放射性
α
β
γ
2.原子核.
（1）原子核的组成.
①原子核由　　　　和　　　　组成，质子和中子统称为　　　　.
②原子核的核电荷数=　　　　数，原子核的质量数=　　　　　　　　　　.
（2）同位素：具有相同　　　　、不同　　　　的原子，在元素周期表中的　　　　相同，同位素具有相同的　　　　性质.
质子
中子
核子
质子
质子数+中子数
质子数　
中子数
位置　
化学　
2.半衰期.
（1）定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.
（2）衰变规律：N=　　　　　　；m=　　　　　　.
（3）影响因素：由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理化学状态无关.
三、核力、结合能、质量亏损、核反应
1.核力.
（1）定义：原子核内部，核子间所特有的相互作用力.
（2）特点：①核力是强相互作用的一种表现；
②核力是短程力，作用范围只有约10-15 m；
③每个核子只对与它相邻的核子有核力作用.
2.核能.
（1）结合能.
核子结合为原子核时　　　　的能量或原子核分解为核子时　　　　的能量，叫作原子核的结合能，亦称核能.
（2）比结合能.
①定义：原子核的结合能与核子数之比，称作比结合能，也叫平均结合能.
②特点：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定.
放出
吸收
3.质能方程、质量亏损.
爱因斯坦质能方程E=　　　　，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm，这就是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能ΔE=　　　　.
4.获得核能的途径：重核裂变；轻核聚变.
5.核反应.
（1）遵守的规律：电荷数守恒、质量数守恒.
（2）反应类型：衰变、人工转变、重核裂变、轻核聚变.
mc2
Δmc2
（1）核反应方程：质量数守恒、电荷数守恒，但不是总质量守恒.
（2）核子数越多，结合能越大，比结合能不一定越大.
（3）质能方程表明质量和能量有着紧密联系，但不能相互转化.
（4）一些重核裂变的产物可能有多种组合.
1.［半衰期］下列方法中可以减缓元素放射性的是 （　　）
A.把该元素放在低温阴凉处
B.把该元素密封在很厚的铅盒子里
C.把该元素同其他的稳定元素结合成化合物
D.上述各种方法都无法减缓放射性元素的衰变速率
D
B
AC
4.［核能计算］（多选）已知中子的质量mn=1.674 9×10-27 kg，质子的质量mp=1.672 6×10-27 kg，氘核的质量mD=3.343 6×10-27 kg，则氘核的比结合能为 （　　）
A.3.51×10-13 J B.1.10 MeV
C.1.76×10-13 J D.2.19 MeV
BC
考点1　原子核的衰变规律　［基础考点］
1.三种射线的比较
种类 α射线 β射线 γ射线
组成 高速氦核流 高速电子流 光子流（高频电磁波）
带电
荷量 2e -e 0
质量 4mp，mp
=1.67×10-27kg 静止质量为零
速度 0.1c 0.99c c（光速）
在电磁场中　 偏转 与α射线反向偏转 不偏转
贯穿
本领 最弱，用纸能挡住 较强，能穿透几毫米的铝板 最强，能穿透几厘米的铅板
对空气的电离作用 很强 较弱 很弱
2.α衰变、β衰变的比较
衰变类型 α衰变 β衰变
衰变方程
衰变实质 2个质子和2个中子结合成一个整体射出 1个中子转化为1个质子和1个电子
匀强磁场中
轨迹形状

衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
D
D
考点2　核反应方程的书写与核能的计算　［能力考点］
1.核反应的四种类型
类型 可控性 核反应方程典例
衰
变 α衰变 自发
β衰变 自发
人工转变 人工
控制
约里奥·居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子
重核裂变 比较容易进行人工控制　　
轻核聚变 很难控制
3.核能的计算方法
（1）根据ΔE=Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”.
（2）根据ΔE=Δm×931.5 MeV计算.因1原子质量单位（u）相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”.
（3）根据核子比结合能来计算核能：
原子核的结合能=核子比结合能×核子数.
D
C
B
【解析】由质量数和电荷数守恒可得10+1=a+4，5+0=3+b，解得a=7，b=2，故选B.
B
【解析】根据核反应前后质量数守恒有235+1=141+92+k，解得k=3，根据爱因斯坦质能方程可知核反应过程中质量亏损1 g，释放的能量为E=Δmc2=1×10-3×9.0×1016 J=9×1013 J，A、C、D错误，B正确.
（本栏目对应学生用书P450）
B
【解析】热核反应指的是轻核聚变，需要很高的温度才能发生，故A、C错误；由电荷数守恒和质量数守恒，可推出X的电荷数为1，质量数为1，则X为质子，故B正确，D错误.
A
C
A
A
B
B

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