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(共27张PPT)
第五章
原子核
课时1　原子核的组成
核心 目标 1. 了解放射性现象和放射性元素．知道三种射线的特性，了解原子核的组成，会正确书写原子核符号．
2. 通过对原子核结构的探究，感悟探索微观世界的研究方法，强化推理能力.
必备知识·记忆理解
要点笔记
要点1　天然放射现象
1. 史实：1896年，法国物理学家__________发现铀和含铀的矿物质能使用黑纸包住的照相底片感光，了天然放射现象．居里夫妇发现发现了更强射线的新元素，居里夫人把其中一种元素命名为钋 (Po)，另一种元素命名为镭(Ra)．
2. 概念：放射性元素________地发出射线的现象，叫天然放射现象．
(1) 放射性：物质发射________的性质．
(2) 放射性元素：具有__________的元素．
贝克勒尔
自发
射线
放射性
3. 原子序数大于或等于________的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于________的元素，有的也能放出射线．
4. 天然放射现象的意义：射线是从原子核内部发出的，说明原子核不是最小结构，原子核可以再分．实际上人们认识到原子核具有复杂的结构就是从发现________________开始的．
83
83
天然放射现象
要点2　射线的本质
薄纸
几毫米
几十厘米
特别提醒：
(1) 元素的放射性与元素存在的状态无关，且天然放射现象不受任何物理变化、化学变化的影响．
(2) 放射性仅与原子核有关，说明原子核不是组成物质的最小微粒，原子核也存在着一定结构．
要点3　原子核的组成
1. 质子的发现
(1) 史实：1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，从氮原子核中打出了________；用同样的方法从氟、钠、铝等原子核中也都打出了质子，
(2) 结论：质子是原子核的组成部分．
2. 中子的发现
(1) 史实：1932年，卢瑟福的学生查德威克用α粒子轰击铍原子核，从铍原子核中打出了________.从气体核中也能打出中子．
(2) 结论：中子也是原子核的组成部分．
3. 原子核由________和________组成，它们统称为________.
质子
中子
质子
中子
核子
4. 原子核的符号
5. 同位素
具有相同__________而__________不同的__________，在元素周期表中处于____________，它们互称同位素．例如，氢有三种同位素分别为 H、H、H.
(1) 同位素的化学性质相同．因为原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质．
(2) 同位素的物理性质一般不同．因为它们的中子数不同．
质子数
质子数
质子数
中子数
原子核
同一位置
基础内化
1. 在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入的研究，发现α、β、γ射线的穿透本领不同．如图为这三种射线穿透能力的比较，图中射线①②③分别是( )
A. γ、β、α B. β、γ、α
C. α、β、γ D. γ、α、β
C
【解析】　α射线穿透能力最弱，不能穿透比较厚的黑纸，故①为α射线；γ射线穿透能力最强，能穿透厚铝板和铅板，故③为γ射线；β射线穿透能力较强，能穿透黑纸，但不能穿透厚铝板，故②是β射线，故C正确．
2. (2022·河北深州长江中学)下列表示某种元素的各同位素间的质量数(A)、质子数(Z)和中子数(N)三者关系的图像正确的是( )
A B C D
【解析】　各同位素间的质子数相同，为一定值，同位素的质量数不同，B正确，C错误；同位素的质子数相同，中子数不同，质量数等于质子数加中子数，则有A＝N＋Z，且质子数不可能为零，即Z>0为常数，中子数可能为零，即N≥0，整理得N＝A－Z，A －N图像和N －A图像应该与A轴有截距，A、D错误．
B
A. 它们的质子数相等
B. 它们的核外电子数不相等
C. 它们的核子数相等
D. 它们的中子数相等
【解析】　它们是氢的同位素，所以它们的质子数相等，A正确；原子的核外电子数与质子数相等，所以它们的核外电子数相等，B错误；核子数即为质子数与中子数之和，也叫质量数，所以它们的核子数不相等，C错误；左上角数字为质量数，左下角数字为质子数，所以它们的质子数相等而质量数不相等，因而其中子数不相等，D错误.
A
关键能力·分析应用
分类悟法
考向1　对三种射线的认知与理解
1. 在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，如图所示．
2. 在匀强电场中，α射线偏离较小，β射线偏离较大，γ射线不偏离，如图所示．
如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀 强磁场，LL′是厚纸板，MM′是荧光屏，实验时，发现 在荧光屏的O、P两点处有亮斑，由此可知磁场的方向、 到达O点的射线种类、到达P点的射线种类应属于下表中 的( )
1
选项 磁场方向 到达O点的射线 到达P点的射线
A 竖直向上 β α
B 竖直向下 α β
C 垂直纸面向里 γ β
D 垂直纸面向外 γ α
C
【解析】　R放射出来的射线可能有α、β、γ三种，其中α、β射线垂直于磁场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用而偏转，γ射线不偏转，故打在O点的应为γ射线；由于α射线贯穿本领弱，不能射穿厚纸板，故到达P点的应是β射线；依据β射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直纸面向里．
(2022·江苏宿迁中学)如图所示是用来监测在核电站工作的人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光，而5 mm 铅片下的照相底片未被感光时，则工作人员可能受到了辐射的射线是( )
A. α和β　 B. α和γ
C. β和γ　 D. α、β和γ
2
A
【解析】　α射线贯穿能力很差，用一张纸就能把它挡住．β射线贯穿本领较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几厘米厚的铝板．γ贯穿本领更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板．由于本题目中射线能穿透1 mm和3 mm的铝板，但不能穿透铅板，故一定不含γ射线，但一定含有β射线，可能含有α射线，A正确．
1. 对核子数、电荷数、质量数的理解
(1) 核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，质子数和中子数之和叫核子数．
(2) 电荷数(Z)：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷数．
(3) 质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个整数叫作原子核的质量数．
(4) 基本关系：电荷数(Z)＝质子数＝元素的原子序数＝______________，质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数．
核外电子数
2. 注意区分原子核的“数”与“量”辨析
(1) 核电荷数与原子核的电荷量是不同的，核内的质子数叫核电荷数，这些质子所带电荷量的总和才是原子核的电荷量．
(2) 原子核的质量数与质量是不同的，也与元素的原子量不同．原子核内质子和中子的总数叫作核的质量数，原子核的质量等于质子和中子的质量的总和．
2018年3月30日，在清华大学礼堂将分量最重的“影响世界华人大奖”终身成就奖颁发给隐姓埋名40年的百岁老人“中国核司令”——程开甲．原子核Rn所含的核子数、中子数、质量数分别是( )
A. 222　136　86 B. 222　136　222
C. 136　86　222 D. 136　86　136
3
【解析】　原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子.Rn的原子序数为86，即质子数为86；222为质量数，也是核子数；中子数等于质量数减去质子数，即为222－86＝136.B正确，A、C、D错误．
B
已知镭的原子序数是88，原子核的质量数是226.问：
(1) 镭核中有几个质子？几个中子？
4
【解析】　(1) 镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138.
(2) 镭核所带电荷量是多少？(保留三位有效数字)
【解析】　(2) 镭核所带电荷量
Q＝Ze＝88×1.6×10－19 C≈1.41×10－17 C
(3) 呈电中性的镭原子，核外有几个电子？
【解析】　(3) 核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.
巩固验收
1. (多选)目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，放射出的α、β、γ射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法中正确的是( )
A. 将α、β、γ射线垂直射入匀强电场中，可以通过偏转的情况将它们分辨出来
B. 放射出的β射线的速度等于光速
C. γ射线一般伴随着α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱
D. 三种射线中，电离能力和穿透能力最强的是α射线
AC
【解析】　α、β、γ射线分别带正电、带负电、不带电，则将α、β、γ射线垂直射入匀强电场中，可以通过偏转的情况将它们分辨出来，A正确；放射出的β射线的速度接近光速，B错误；γ射线一般伴随着α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，C正确；α射线的穿透能力最弱，电离能力最强，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，D错误.
2. 元素磷的一种同位素P具有放射性，对人体有害．则：(共30张PPT)
第五章
原子核
课时4　核裂变与核聚变
核心 目标 1. 了解核裂变反应及链式反应的条件．知道反应堆的工作原理及其类型，知道核电站的工作流程．
2. 了解核聚变反应及条件，关注受控核聚变反应研究的进展．了解两类核能应用的利弊，关注核聚变技术应用对人类生活和社会发展的影响.
必备知识·记忆理解
要点笔记
要点1　核裂变的发现
1. 核裂变：铀核等重核被________轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出________的过程．
中子
核能
2. 链式反应：当一个中子引起一个重核裂变后，裂变释放的中子再引起其他重核裂变，且能不断继续下去，这种由重核裂变产生的中子使__________反应一代一代继续下去的过程，叫作核裂变的____________.
(1) 临界体积和临界质量：核裂变物质能够发生链式反应的________体积叫作它的临界体积，相应的质量叫作临界质量．
(2) 链式反应的条件：发生裂变物质的体积大于____________或裂变物质的质量大于____________.
核裂变
链式反应
最小
临界体积
临界质量
钱三强
要点2　反应堆与核电站
1. 通过可控制的链式反应实现核能释放的装置称为____________.
(1) 装置：如图，是当前普遍使用的“__________(慢中子)”核反应堆的示意图．速度与热运动速度相当的中子最适于引发核裂变．这样的中子就是“热中子”，或称慢中子．
核反应堆
热中子
(2) 燃料：铀棒
(3) 慢化剂：使核裂变产生的速度很大的快中子________，如石墨、重水和普通水(也叫轻水)等．
(4) 控制棒：为了调节中子数目以控制反应________，在铀棒之间插进的镉棒．
镉吸收中子的能力很强，当反应过于激烈时，将镉棒插入深一些，链式反应的速度就会慢一些．
(5) 冷却剂：核燃料发生核裂变释放的能量使反应区温度升高．水或液态的金属钠等流体在反应堆内外循环流动，把反应堆内的热量传输出去，用于发电，同时也使反应堆冷却．反应堆放出的热使水变成水蒸气，这些高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电．
减速
速度
2. 核电站：核心设施是____________，反应堆用的核燃料是铀235.
(1) 利用核能发电：在核电站中，只要“烧”掉一支铅笔那么多的核燃料，释放的能量就相当于10 t标准煤完全燃烧放出的热．一座百万千瓦级的核电站，每年只消耗30 t左右的浓缩铀，同样功率的火电站，每年要烧煤 2.5×106 t !
(2) 保护层：建造核电站时需要特别注意防止放射线和放射性物质的泄漏，以避免放射性污染．为此，在反应堆的外面需要修建很厚的水泥层．核反应堆中的核废料需要装入特制的容器，深埋地下．
核反应堆
要点3　核聚变
1. 定义：两个轻核结合成____________的核，这样的核反应叫作__________.
3. 条件：要使轻核聚变，必须使轻核接近核力发生作用的距离10－15 m．这要克服电荷间强大的斥力作用，使轻核具有足够大的动能，就要给它们加热，使物质达到几百万开尔文的高温．
质量较大
核聚变
4. 优点
(1) 轻核聚变______________.
(2) 地球上____________的储量丰富．
(3) 轻核聚变更为______________.
5. 约束方法
__________和惯性约束．
产能效率高
聚变燃料
安全、清洁
磁约束
基础内化
1. 如图是慢中子反应堆的示意图．关于该反应堆，下列 说法中正确的是( )
A. 铀235容易吸收快中子后发生裂变反应
B. 快中子跟减速剂的原子核碰撞后的能量减少，变成慢中 子，慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应
C. 控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入浅一些，让它少吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些
D. 要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入深一些，使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子，链式反应的速度就会快一些
B
【解析】　快中子容易与铀235擦肩而过，快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少，变成慢中子，慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应，B正确，A错误；控制棒由镉做成，镉吸收中子的能力很强，当反应过于激烈时，使控制棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些，C、D错误．
B
关键能力·分析应用
分类悟法
考向1　对核裂变和链式反应的理解
1. 对重核裂变的两点理解
(1) 重核裂变是中子轰击质量数较大的原子核，使之分裂成中等质量的原子核，同时释放大量的能量，放出更多的中子的过程．
(2) 重核的裂变是放能核反应，原因是核反应前后______________，根本原因是重核的比结合能相比中等质量的核的比结合能要______，所以在重核分解为两个中等质量核的过程中要释放能量，而且释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量．
质量有亏损
小
(3) 铀的同位素中铀235比铀238更易发生链式反应．常见的裂变方程：
关于重核的裂变，下列说法中正确的是( )
A. 核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量
B. 中子从铀块中通过时，一定发生链式反应
C. 重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少
D. 重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能
1
【解析】　核裂变释放的能量来源于裂变过程的质量亏损，是核能转化为其他形式能的过程，其能量远大于俘获中子时吸收的能量，A错误，D正确；发生链式反应是有条件的，铀块的体积必须大于或等于临界体积，否则中子从铀块中穿过时，可能碰不到原子核，则不会发生链式反应，B错误；重核裂变时，核子数守恒，C错误．
D
A. 式中A的值为145
B. 式中Z的值为38
C. 该裂变反应中质量亏损为0.150 7 kg
D. 该裂变反应释放总能量约为140.377 1 MeV
2
【解析】　根据质量数守恒，可得A＝235＋1－(90＋10×1)＝136，A错误；根据电荷数守恒，可得Z＝92－54＝38，B正确；反应中的质量亏损为Δm＝(235.043 9＋1.008 7－135.907 2－89.907 7－10×1.008 7) u＝0.150 7 u，C错误；该裂变反应释放总能量为E＝0.150 7×931.5 MeV≈140.377 1 MeV，D正确．
BD
考向2　反应堆与核电站
核电站的核心设施是核反应堆，反应堆用的核燃料是铀235，它的主要部件如表：
部件名称 慢化剂 控制棒 热循环介质 保护层
采用的 材料 石墨、重水或普通水(也叫轻水) 镉 水或液态钠 很厚的水泥外壳
作用 降低中子速度，便于铀235吸收 吸收中子，控制反应速度 把反应堆内的热量传输出去 屏蔽射线，防止放射性污染
关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列说法正确的是( )
A. 镉棒能释放中子，依靠释放的多少控制反应速度
B. 用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量
C. 利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中子数量
D. 镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用，利用其与轴的接触面积的大小控制反应速度
3
【解析】　镉棒并不能释放中子，A错误；镉棒并不能使中子减速，B错误；镉棒是利用其对中子的吸收能力强的特点，控制中子的数量从而控制核反应速度，C正确；镉棒对铀核裂变没有阻碍作用，D错误．
C
考向3　对核聚变的理解
1. 核聚变的特点
(1) 从比结合能的图线看，轻核聚变后比结合能增加，因此聚变反应是一个放能反应．
(2) 在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变释放出________的能量．
(3) 热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以使反应进行下去．
(4) 普遍性：热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着，太阳就是一个巨大的热核反应堆．
更多
2. 优缺点
(1) 优点：轻核聚变产能效率高，聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量要大3～4倍；地球上核聚变燃料氘和氚的储量丰富；轻核聚变更为安全、清洁．
(2) 缺点：核聚变需要的温度太高，地球上没有任何容器能够经受如此高的温度．
3. 核聚变的应用
(1) 核武器——氢弹：一种不需要人工控制的轻核聚变反应装置．它利用弹体内的原子弹爆炸产生的高温高压引发热核聚变爆炸．
(2) 可控热核反应：目前处于探索阶段．
(多选)据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法中正确的是( )
C. 根据公式E＝mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多
D. 根据公式E＝mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应相同
4
AC
5
BD
巩固验收
1. (多选)关于铀核裂变，下列说法中正确的是( )
A. 铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核
B. 铀核裂变时还能同时释放2～3个中子
C. 为了使裂变的链式反应容易进行，最好用铀235而不用铀238
D. 铀块的体积对产生链式反应无影响
【解析】　铀核受到中子的轰击，会引起核裂变，放出2～3个中子，裂变的产物是多样的，具有极大的偶然性，只是裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，A错误，B正确；铀235受慢中子的轰击时，裂变的概率大，而铀238只有俘获能量在1 MeV以上的中子才能引起裂变，且裂变的概率小，C正确；而要引起链式反应，需使铀块体积超过临界体积，D错误．
BC
2. (2022·河南南阳一中)太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核同时放出两个正电子的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源．
(1) 写出这个核反应方程．
(2) 这一核反应能释放多少能量？
【解析】　(2) 反应前的质量m1＝4mp＝4×1.007 3 u＝4.029 2 u，反应后的质量m2＝mHe＋2me＝4.001 5 u＋2×0.000 55 u＝4.002 6 u，Δm＝m1－m2＝0.026 6 u，由质能方程得，释放能量ΔE＝0.026 6×931.5 MeV≈24.78 MeV.
(3) 已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J，则太阳每秒减少的质量为多少千克(mp＝1.004 3 u，mHe＝4.001 5 u，me＝0.000 55 u) (共21张PPT)
第五章
原子核
课时5　“基本”粒子
核心 目标 1. 初步了解粒子物理学的基础知识及粒子的分类．
2. 感悟人类对物质结构的认识是不断深入的，通过对这些微观世界相关内容的学习形成相对完整、科学的物质观念.
必备知识·记忆理解
要点笔记
要点1　发现新粒子
1. 基本粒子不“基本”
(1) 直到19世纪末，人们都认为________、电子、________和中子是基本粒子．
(2) 随着科学的发展，科学家们发现了很多的新粒子并不是由以上____________组成的，并发现______________等本身也有复杂结构．
光子
质子
基本粒子
质子、中子
2. 发现新粒子
发现 时间 1932年 1937年 1947年 20世纪
60年代后
新 粒子 反粒子(如__________) μ子 K介子与π介子 超子
基本 特点 质量与相对应的粒子相同而电荷及其他一些物理性质相反 比质子的质量小 质量介于电子与核子之间 其质量比质子大很多
说明：反粒子最显著的特点是当它们与相应的正粒子相遇时，会发生“湮灭”，即同时消失而转化成其他的粒子．
正电子
要点2　粒子的分类
400多种粒子，大体可被分为________、________、规范玻色子和希格斯玻色子几种类型．
粒子类型 强子 轻子 规范玻色子 希格斯玻色子
作用或 概念 参与强相互作用的粒子 轻子不参与强相互作用 传递各种相互作用的粒子 是希格斯场的量子激发
列举 质子和中子 电子、电子中微子、μ子、μ子中微子以及 τ子和τ子中微子，共6 种 光子、中间玻色子(W和Z玻色子)、胶子
强子
轻子
粒子类型 强子 轻子 规范玻色子 希格斯玻色子
说明 ①每种轻子都有对应的反粒子． ②τ子的质量比核子的质量还大，但从相互作用的性质上讲它仍然属于轻子． ③现代实验还没有发现轻子的内部结构. ①光子传递电磁相互作用． ②中间玻色子传递弱相互作用． ③胶子传递强相互作用. 基本粒子因与希格斯场耦合而获得质量．希格斯玻色子是这几种基本粒子中最后一个被发现的.2012年，欧洲核子研究中心利用大型强子对撞机发现了希格斯玻色子.
要点3　夸克模型
1. 夸克的提出：1964年美国物理学家盖尔曼提出了强子的夸克模型，认为强子是由________构成的，
(2) 夸克的种类：________________、下夸克(d)、奇异夸克(s)、粲夸克(c)、底夸克(b)和顶夸克(t)．
(4) 意义：____________不再是电荷的最小单位，即存在分数电荷．
夸克
上夸克(u)
电子电荷
基础内化
1. (多选)关于人们发现的新粒子，下列说法中正确的是( )
A. 许多粒子都有自己的反粒子
B. 把粒子分为强子、轻子、媒介子，根据是粒子与各种相互作用的关系
C. 质子属于强子
D. 光子属于轻子
【解析】　根据粒子的分类、粒子与反粒子描述知A、B、C正确；光子属于规范玻色子，D错误．
ABC
2. (多选)下列说法中正确的是( )
A. 强子是参与强相互作用的粒子
B. 轻子是不参与强相互作用的粒子
C. 目前发现的轻子只有4种
ABD
关键能力·分析应用
分类悟法
考向1　“基本”粒子及其分类
分类 参与的相互作用 发现的粒子 备注
强子 参与强相互作用 ______、______ 强子有内部结构，由“夸克”构成；强子又分为介子和重子两类
轻子 不参与强相互作用 ________、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子 未发现内部结构
质子
中子
电子
分类 参与的相互作用 发现的粒子 备注
规范玻 色子 传递各种相互作用 ________、中间玻色子、胶子 光子传递电磁相互作用，中间玻色子传递弱相互作用，胶子传递强相互作用
希格 斯玻 色子 希格斯玻色子是希格斯场的量子激发． 基本粒子因与希格斯场耦合而获得质量． 2012年，欧洲核子研究中心利用大型强子对撞机发现了希格斯玻色子 光子
现已发现的粒子达400多种．它们大体可被分为哪几种类别( )
A. 光子、夸克、强子、质子
B. 夸克、轻子、强子、电子
C. 规范玻色子、希格斯玻色子、轻子、强子
D. 质子、中子、电子、光子
1
【解析】　按照粒子与各种相互作用的关系，大体可以把粒子分为四大类，即强子、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子．故C正确．
C
为了探究宇宙起源，科学家利用阿尔法磁谱仪(AMS)在太空中寻找“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的．“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反，则反氢原子是( )
A. 由1个带正电荷的质子和1个带负电荷的电子构成
B. 由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成
C. 由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成
D. 由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成
2
【解析】　反氢原子由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成，故B正确．
B
考向2　夸克模型
夸克模型认为强子是由夸克组成的，它指明电子电荷不再是电荷的最小单元，即存在____________.
分数电荷
A. 质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B. 质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C. 质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D. 质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成
3
【解析】　由于质子带e的正电荷，则由两个u夸克和一个d夸克组成，其总的电荷量为e；中子不带电，则由一个u夸克、两个d夸克组成，其总的电荷量为0，由此可知B正确．
B
4
D
巩固验收
1. 下列说法中正确的是( )
A. 最早发现的轻子是电子，最早发现的强子是中子
B. 质子、中子、介子和超子都属于强子
C. 现代实验发现强子、轻子都有内部结构
D. τ子质量比核子质量大，τ子不属于轻子
【解析】　最早发现的强子是质子，最早发现的轻子是电子，A错误；强子有内部结构，由夸克组成，现代实验还没有发现轻子的内部结构，C错误；质子、中子、介子、超子都属于强子，τ子质量比核子质量大，但仍属于轻子，D错误，B正确．
B
A(共21张PPT)
第五章
原子核
习题课3　核反应方程与结合能综合问题
核心目标 了解核反应的特点与核反应方程．知道核能的计算方法.
关键能力·分析应用
分类悟法
考向1　核反应的特点与核反应方程
1. 常见核反应分为衰变、人工转变、裂变、聚变等几种类型．
(1) 衰变：衰变是原子核自发地转变成另一种原子核，反应物只有一个放射性核，生成物中除有一个新核外，还有α粒子或β粒子．
(2) 人工转变：以高能微观粒子轰击原子核为标志，反应物中除有一个原子核外，还有一个入射粒子，如α粒子、质子、中子等．
(3) 裂变：质量较大的重核捕获中子分裂成两个以上中等质量的核，并放出几个中子．
(4) 聚变：反应物为n个质量较小的轻核，生成物包含一个质量较大的核．
2. 核反应方程的书写
(1) 必须遵守电荷数守恒、质量数守恒规律，有些核反应方程还要考虑到能量守恒规律．
(2) 核反应方程中的箭头(→)表示核反应进行的方向，不能把箭头写成等号．
(3) 写核反应方程必须要有实验依据，决不能毫无根据地编造．
(4) 在写核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上；然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核(或未知粒子)的电荷数和质量数；最后根据未知核(或未知粒子)的电荷数确定它们是哪种元素(或哪种粒子)，并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号．
(2022·江苏天一中学)根据所学的物理知识猜想核潜艇中核反应方程式是( )
1
D
(2022·河北大名县一中)在匀强磁场中，一个原来静止的 原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和 2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别r1、r2，则下列 说法中正确的是( )
A. 原子核可能发生α衰变，也可能发生β衰变
B. 径迹2可能是衰变后新核的径迹
2
D
考向2　核能的计算
根据不同的题设条件和不同的核反应特征，归纳以下四种计算方法．
1. 根据质量亏损计算核能
用质能方程ΔE＝Δmc2计算核能．
2. 根据比结合能计算核能
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，就是该次核反应所释放(或吸收)的核能．
3. 根据能量守恒和动量守恒来计算核能
参与核反应的粒子所组成的系统，在核反应过程中的动量和能量是守恒的，因此，在题设条件中没有涉及质量亏损，或者核反应所释放的核能全部转化为生成的新粒子的动能而无光子辐射的情况下，从动量和能量守恒可以计算出核反应释放或吸收的能量．
4. 根据阿伏加德罗常数计算核能
若已知微观数目的原子核发生核反应释放的能量，要计算具有宏观质量的物质中所有原子核都发生核反应所放出的总能量，应用阿伏加德罗常数计算核能较为简便．
(2022·广东盐田高级中学)如图所示，图甲为原子核的比结合能与质量数关系曲线，图乙为原子核的平均核子质量与原子序数的关系曲线．根据两曲线，下列说法中正确的是( )
3
C. 根据图乙可知，核D裂变成核E和F的过程中，比结合能减小
D. 根据图乙可知，若A、B能结合成C，结合过程一定要吸收能量
B
考向3　核反应中的“守恒规律”
1. 五个守恒
(1) 质量数守恒．
(2) 质子数(电荷数)守恒．
(3) 质量守恒(“亏损质量”与释放的“核能”相当)．
(4) 能量守恒．
(5) 动量守恒．
2. 两个方程
(1) 质能方程：E＝mc2，m指物体的质量．
(2) 核能：ΔE＝Δmc2.
3. 一个半衰期(T)
(1) 写出核反应方程．
4
【解析】　(1) 由题意可得，该核反应方程为
(2) 求氚核和α粒子的速度大小．
【解析】　(2) 由动量守恒定律得
mv＝－3mv1＋4mv2
由题意得v1∶v2＝7∶8
(3) 若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损．
【解析】　(3) 氚核和α粒子的动能之和为
根据能量守恒定律，释放的核能为
由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为
巩固验收
A. 核反应方程式中x＝2
C. 该反应释放的核能为(m1－2m2－m3－m4)c2
C
(1) 写出核反应方程．
(2) 求出质量亏损．(可以用原子质量单位u表示)(共29张PPT)
第五章
原子核
课时3　核力与结合能
核心 目标 1. 知道四种基本相互作用，知道核力的性质．认识原子核的结合能和比结合能的概念．
2. 能用质量亏损和质能方程计算核能相关的问题.
必备知识·记忆理解
要点笔记
要点1　核力与四种基本相互作用
1. 强相互作用
(1) 定义：强相互作用是原子核中核子之间存在的一种________的相互作用，它使得核子紧密地结合在一起，形成稳定的原子．
(2) 特点：距离增大时，强相互作用急剧减小，是短程力，作用范围只有约_______________，超过原子核的大小10－15 m这个界限，实际上已经不存在了．
注意：核力是四种相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现．
很强
10－15
2. 弱相互作用
(1) 定义：在某些放射现象中起作用的另一种基本相互作用，称为___________.它是引起原子核β衰变的原因，即引起中子—质子转变的原因．
(2) 特点：弱相互作用也是短程力，其力程比强相互作用更短，只有10－18 m.
3. 四种基本相互作用
弱相互作用
更短
电磁力
万有引力
要点2　结合能
1. 结合能
原子核是________凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要________.
结合能是将核子拆开时需要的能量，也是核子结合成原子核而释放的能量．
2. 比结合能
(1) 概念：原子核的结合能与__________之比，称作比结合能，也叫________结合能．
(2) 意义：反映了原子核结合的稳定程度或分裂的难易程度．比结合能越大，表示核子结合得越________，原子核越________.
核子
能量
核子数
平均
牢固
稳定
要点3　质量亏损
1. 质能方程：物体的能量与它们质量的关系是E＝__________.
(1) 质能方程说明一定的质量总是跟一定的能量相联系．具体地说，一定质量的物体所具有的总能量是一定的．
(2) E＝mc2，不是单指物体的动能、核能或其他哪一种能量，而是物体所具有的各种能量的总和．
mc2
2. 质量亏损：原子核的质量________组成它的核子的质量之和的现象．
(1) 在核反应中仍遵守质量守恒和能量守恒，所谓的质量亏损并不是这部分质量消失或质量转变为能量．
(2) 物体的质量应包括静止质量和运动质量．质量亏损是静止质量的减少，减少的静止质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了，转化为和辐射能量相联系的运动质量．
(3) 从质量亏损可知，质量是物体具有能量的多少及能量转化多少的一种量度．
小于
基础内化
1. (2022·广东深圳德琳学校)物理学上的四种基本相互作用是( )
A. 万有引力、相互作用力、电磁力、强力
B. 重力、弹力、摩擦力、其他力
C. 作用力、反作用力、电磁力、强力
D. 万有引力、电磁力、弱力、强力
【解析】　到现在为止，物理学家们发现了四种基本的相互作用．它们是万有引力作用，电磁相互作用，强相互作用、弱相互作用．D正确．
D
2. (多选)下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有( )
A. 核子结合成原子核时放出能量
B. 原子核拆解成核子时要吸收能量
C. 比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大
D. 重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大
【解析】　核子结合成原子核要放出能量，原子核拆解成核子要吸收能量，A、B正确；比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能越大的原子核，其结合能不一定大，例如中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，C、D错误.
AB
关键能力·分析应用
分类悟法
考向1　四种基本相互作用及核力的性质
1. 四种基本相互作用在不同尺度上发挥作用
(1) 引力相互作用：引力主要在宏观和宏观尺度上“独领风骚”．是引力使行星绕着恒星转，并且联系着星系团，决定着宇宙的现状．万有引力是长程力．
(2) 电磁相互作用：电磁力在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子，使原子结合成分子，使分子结合成液体和固体．
(3) 强相互作用：在原子核内，强力将核子束缚在一起，强力是短程力．
(4) 弱相互作用：弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子—质子转变的原因．弱相互作用也是短程力，其力程比强力更短，为10－18 m，作用强度则比电磁力小．
2. 核力的性质
(1) 核力是短程力．约在10－15 m数量级时起作用，距离大于0.8×10－15 m时为引力，距离小于0.8×10－15 m时为斥力，距离为10×10－15 m时核力几乎消失．
(2) 核力具有饱和性．核子只对相邻的少数核子产生较强的引力，而不是与核内所有核子发生作用．
(3) 核力具有电荷无关性．核力与核子电荷无关．
(多选)关于核力，下列说法中正确的是( )
A. 核力是一种特殊的万有引力
B. 原子核内只有质子和质子间有核力作用，而中子和中子之间、质子和中子之间则没有核力作用
C. 核力是原子核稳定存在的原因
D. 核力是一种短程力
1
【解析】　核力与万有引力、库仑力的性质不同，核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内，原子核半径的数量级为10－15 m，所以核力只存在于相邻的核子之间，质子间、中子间、质子和中子间都可以有核力作用，核力是原子核能稳定存在的原因，故C、D正确．
CD
科学研究表明，自然界存在四种基本相互作用．我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力实质上是属于( )
A. 引力相互作用
B. 电磁相互作用
C. 强相互作用和弱相互作用的共同作用
D. 四种基本相互作用的共同作用
2
【解析】　分子力作用范围约在10－10 m数量级上．强相互作用和弱相互作用都是短程力，作用范围在10－15 m和10－18 m之内，在分子力作用范围内强相互作用和弱相互作用都不存在，在分子力作用范围内引力相互作用和电磁相互作用都存在，但由于电磁力远大于万有引力，引力相互作用可以忽略不计，因此分子力本质上属于电磁相互作用．B正确．
B
考向2　对结合能的理解
1. 不同原子核的比结合能随质量数变化的图线如图所示．
从图中可看出，中等质量原子核的比结合能最大，轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核要______.
小
2. 比结合能与原子核稳定的关系
(1) 比结合能的大小能够反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越难拆开，表示该原子核就越________.
(2) 核子数较小的轻核与核子数较大的重核，比结合能都比较小，表示原子核不太稳定；中等核子数的原子核，比结合能较大，表示原子核较稳定．
3. 当比结合能________的原子核转化成比结合能________的原子核时，就可能释放核能．
例如，一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核，或者两个核子数很小的轻核结合成一个核子数大一些的核，都能释放出巨大的核能．
稳定
较小
较大
下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的是( )
A. 核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能
B. 结合能越大的原子核越稳定
C. 重核与中等质量原子核相比较，重核的比结合能较大
D. 中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大
3
【解析】　核子结合成原子核时放出能量，原子核拆解成核子时吸收能量，A错误；比结合能越大的原子核越稳定，但比结合能越大的原子核，其结合能不一定大，例如中等质量原子核的比结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核小，B、C错误；中等质量原子核的比结合能比轻核的大，它的原子核内核子数又比轻核多，因此它的结合能也比轻核大，D正确．
D
　(多选)(2022·河南灵宝一中)下列说法中正确的是( )
A. 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
B. 结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定
C. 在核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，但总质量一定减少
D. 一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
4
【解析】　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，A正确；原子核的比结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定，B错误；在核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，总质量不一定减少，C错误；一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，D正确．
AD
考向3　质能方程、质量亏损和核能的计算
1. 根据质能方程E＝_____________，物体的总能量与其质量成正比．
2. 质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了．物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，总能量也随之减少，这时质能方程也写为ΔE＝___________.
mc2
Δmc2
3. 核能的计算方法
(1) 根据ΔE＝Δmc2计算．
①根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损Δm.
②根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能．
若Δm的单位是千克，ΔE的单位是焦耳．
若Δm的单位为u，ΔE的单位为MeV.1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量，ΔE＝Δm×931.5 MeV，
(2) 利用平均结合能来计算
①原子核的结合能＝核子的平均结合能×核子数．
②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．
4. 判断核反应过程是释放能量还是吸收能量的方法
(1) 根据反应前后质量的变化情况进行判断：若质量减少即发生了质量亏损，则释放能量；若质量增加，则吸收能量．
(2) 根据动能变化判断：若不吸收光子而动能增加则放出能量．
(2022·江苏常州三中)原子核的比结合能曲线如图所示．根据该曲线，下列说法中正确的有( )
5
C
(1) 一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收还是放出能量？该能量为多少？
反应前各核子总质量为
mp＋2mn＝(1.007 277＋2×1.008 665) u＝3.024 607 u
反应后新核的质量为mH＝3.016 050 u
质量亏损为Δm＝(3.024 607－3.016 050) u＝0.008 557 u
因反应前的总质量大于反应后的总质量，故此核反应放出能量．
释放的核能为ΔE＝0.008 557×931.5 MeV≈7.97 MeV
6
(2) 氚核的结合能和比结合能各是多少？
【解析】　(2) 氚核的结合能即为ΔE＝7.97 MeV
巩固验收
1. (多选)关于核力与结合能，下列说法中正确的是( )
A. 核力是短程力，与核子间的距离有关，可为引力，也可为斥力
B. 核力具有饱和性和短程性，重核的中子数多于质子数
C. 比结合能小的原子核合成或分解成比结合能大的原子核时一定释放核能
D. 原子核的结合能越大，核子结合得越牢固，原子核越稳定
【解析】　由核力的概念知，核力是短程力，与核子间的距离有关，可为引力，也可为斥力，A正确；核力具有饱和性和短程性，重核的中子数多于质子数，B正确；原子核的比结合能越大，表示原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，比结合能小的原子核合成或分解成比结合能大的原子核时一定发生质量亏损释放核能，C正确，D错误．
ABC
(1) 求生成钍核的物质波波长λ.
(2) 若反应中释放的能量全部转变为动能，求α粒子的动能Ek.
【解析】　(1) 设生成钍核的动量大小为p1，根据动量守恒定律得p＋(－p1)＝0
(2) 设α粒子和钍核的质量分别为m1、m2，动能分别为Ek、Ek1，由(共31张PPT)
第五章
原子核
课时2　放射性元素的衰变成
核心 目标 1. 了解原子核的衰变，会正确书写衰变方程．知道半衰期及其统计意义．
2. 根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程．知道放射性同位素及其应用，知道射线的危害及防护.
必备知识·记忆理解
要点1　原子核的衰变
1. 定义
原子核自发地放出__________或__________，由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置就变了，变成另一种__________.我们把这种变化称为原子核的衰变．
2. 分类
3. 衰变规律
(1) 原子核衰变时__________和__________都守恒．
(2) γ射线伴随__________或__________产生．
α粒子
β粒子
原子核
α粒子
β粒子
电荷数
质量数
α衰变
β衰变
特别提醒：原子核衰变时质量数守恒，但不是质量守恒，有质量减少(也叫质量亏损)．
要点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. 决定因素：放射性元素衰变的快慢是由______________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. 不同的放射性元素，半衰期________，甚至差别非常大．
特别提醒：半衰期是大量原子核衰变的统计规律，只对大量原子核有意义，对少数原子核没有意义．
半数
核内部自身
不同
要点3　核反应
1. 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应．
3. 特点：在核反应中，__________守恒、__________守恒．
质子
质量数
电荷数
要点4　放射性同位素及其应用
1. 具有__________的同位素，被称为放射性同位素．
2. 放射性同位素的应用
(1) 射线测厚仪：可以使用放射性同位素发出的射线测厚度．
(2) 放射治疗．
(3) 培优、保鲜．
(4) 示踪原子：一种元素的各种同位素具有__________化学性质，用放射性同位素替换非放射性的同位素后，可以探测出原子到达的位置．
放射性
相同的
要点5　辐射与安全
人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织______________.要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染．
有破坏作用
基础内化
1. (多选)关于原子核的衰变，下列说法中正确的是( )
A. α粒子来自原子核，说明原子核里含有α粒子
B. β粒子来自原子中的电子，正如光电效应一样
C. 某些原子核发生衰变说明它们是不稳定的
D. β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
【解析】　发生β衰变时，原子核内的中子转化为质子和电子，B错误，D正确；原子核由质子和中子组成，并不含有α粒子，A错误；某些原子核的核子间结合不太牢固、不稳定，会放出α粒子，C正确．
CD
A. 0.25 g，α粒子
B. 0.75 g，α粒子
C. 0.25 g，β粒子
D. 0.75 g，β粒子
B
关键能力·分析应用
考向1　对原子核衰变的理解
1. 衰变实质
(1) α衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成一个α粒子，并在一定条件下作为一个整体从原子核中抛射出来，实质是放出一个______原子核，产生α衰变．
(2) β衰变：原子核内的一个中子变成一个质子留在原子核内，同时放出一个________，即β粒子放射出来．
氦
电子
(3) γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级．
2. 确定原子核衰变次数的方法与技巧
(1) 方法
② 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m
由此可见，确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组．
(2) 技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据衰变规律确定β衰变的次数．
2022·广东深圳德琳学校)在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是( )
1
【解析】　根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒，A中X质量数为1，电荷数为1，为质子；B中X质量数为0，电荷数为－1，为电子；C中X质量数为1，电荷数为0，为中子；D中X质量数为0，电荷数为－1，为电子，故C正确．
C
(2022·江苏海门实验学校)如图所示，一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后，生成稳定的原子核Y，求在此过程中α衰变的次数及放射出电子的总个数．
2
设经过x次α衰变和y次β衰变，由质量数守恒和电荷数守恒可得238＝206＋4x,92＝82＋2x－y
解得x＝8，y＝6
所以一个原子核X在此过程中α衰变的次数是8次，放射出电子的总个数是6个．
考向2　半衰期的理解与应用
1. 半衰期的物理意义：表示放射性元素衰变的________.
3. 适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，半衰期只适用于大量的原子核．
快慢
4. 有关半衰期的两点提醒
(1) 半衰期是指放射性元素的原子核有________发生衰变所需的时间，而不是样本质量减少一半的时间．
半数
关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是( )
A. 半衰期是原子核质量减少一半所需的时间
B. 半衰期与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关
C. 氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个氡原子核
D. 氡的半衰期为3.8天，4 g氡原子核，经过7.6天就只剩下1 g氡原子核
3
【解析】　原子核的衰变有一定的速率，每隔一定的时间即半衰期，原子核就衰变掉总数的一半，而并非原子核质量减少一半，故A错误；原子核的衰变快慢是由原子核内部因素决定的，与外界环境或化学状态无关，故B错误；半衰期是一个统计规律，是对大量原子核而言的，对一个或几个原子核来说， 半衰期是没有意义的，某一个或某几个具有放射性的原子核，经过多长时间发生衰变是偶然的，故C错误；由半衰期公式可知D正确．
D
(2022·辽宁沈阳第120中学)在核电站发生核事故后，附近可检测出放射性元素铯137，铯137的半衰期约为30年．假设一条海鱼在15年前体内有2.0×10－8 g的铯137，若铯137在这期间未被代谢出体外，则现在残留在其体内的铯137有( )
A. 0.5×10－8 g B. 1.0×10－8 g
C. 1.4×10－8 g D. 1.5×10－8 g
4
C
考向3　人工转变与放射性同位素的应用
1. 人工转变的特点：以高能微观粒子轰击原子核为标志，反应物中除有一个原子核外，还有一个入射粒子，如α粒子、质子、中子等．
(1) 原子核人工转变的三大发现
同位素
正电子
(2) 人工转变核反应与衰变的比较
①不同点：原子核的人工转变是一种核反应，是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生，而衰变是原子核的自发变化，它不受物理和化学条件的影响．
②相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生过程中质量数与电荷数都守恒，反应前后粒子总动量守恒．
2. 放射性同位素的两类应用
(1) 利用它的________：α射线的电离作用，γ射线的贯穿本领和生物作用，β射线的贯穿本领．
(2) 作为____________：多数情况下用β射线，因为γ射线难以探测到．
射线
示踪原子
(多选)关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是( )
A. 作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质
B. 作为示踪原子是利用了放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点
C. γ射线探伤利用了γ射线贯穿能力很强的性质
D. γ射线探伤利用了γ射线电离能力很强的性质
5
【解析】　根据放射性同位素的性质分析放射性同位素的应用．作为示踪原子是利用放射性同位素放出的射线可被仪器探测到的特点，利用γ射线探伤是利用了γ射线的贯穿能力强的性质，故B、C正确．
BC
巩固验收
A. α衰变的次数为5次
B. β衰变的次数为4次
C. β衰变中的电子来自原子的核外电子
D. 衰变中产生的β粒子比α粒子的电离能力强
B
A. 14C核的质量大于14N核的质量
B. 地球的气候变化会影响14C的半衰期
C. 200个14C原子经过5 730年后还剩余100个
D. 骨骼中以碳酸钙(CaCO3)形式存在的14C的半衰期比单质14C的半衰期更长
A
【解析】　14C的衰变过程是一个自发的过程，是放能过程，因此不仅从原子核中放出电子，同时还放出能量，出现质量亏损，因此14C核的质量大于14N核的质量，A正确；原子核的半衰期非常稳定，不因外界环境、单质或化合物而发生变化，B、D错误；半衰期是满足大量放射性原子核的统计规律的，对少量的原子核没有意义，C错误．

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