资源简介

4.1
走进原子核
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三点剖析
一、天然放射现象
（1）放射性：物质放出射线的性质叫放射性.
（2）放射性元素：具有放射性的元素称为放射性元素.
（3）天然放射现象：物质自发放出射线的现象叫天然放射现象，通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线共有三种.
（4）放射现象说明原子核有更复杂的结构.
二、原子核的组成
原子核是由质子、中子构成的，质子带正电，中子不带电.不同的原子核内质子和中子的个数并不相同.
核电荷数=质子数（Z）=元素的原子序数=核外电子数.
质量数（A）=核子数=质子数+中子数.
另外：(1)质子、中子统称为核子.
(2)原子核的电荷都是质子电荷的整数倍，用Z表示电荷数.
(3)原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数.原子核的质量数就是核内的核子数.例如氦核的电荷数是2，表示氦核内有2个质子；氦核的质量数是4，表示氦核内有4个核子，其中2个是中子.通式可写为.其中X为元素符号，Z为电荷数，A为质量数.
各个击破
【例1】
首先发现天然放射性现象的科学家是（
）
A.居里
B.卢瑟福
C.贝克勒尔
D.查德威克
解析：法国物理学家贝克勒尔在1896年首先发现了天然放射性现象；居里夫妇在贝克勒尔的建议下，做了钋和镭的放射现象实验；卢瑟福发现的质子；查德威克发现的中子，故选项C正确.
答案：C
类题演练1
以下实验能说明原子核内有复杂结构的是（
）
A.光电效应实验
B.原子发光产生明线光谱
C.α粒子散射实验
D.天然放射性现象
解析：光电效应实验说明光有粒子性，发光产生明线光谱说明原子只能处于一系列不连续的能量状态中；α粒子散射实验说明原子具有核式结构；天然放射性现象中放射出的粒子是从原子核中放出的，说明原子核内有复杂结构.故仅D项正确.
答案：D
【例2】
已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226，试问：
（1）镭核中有几个质子？几个中子？
（2）镭核所带电荷量是多少？
（3）若镭原子呈中性，它核外有几个电子？
解析：（1）由原子序数等于质子数，知质子数为88，由中子数等于质量数与质子数的差，得中子数为226-88=138.
（2）镭核所带电荷量就是质子所带电荷量，为88e.
（3）核外电子数等于质子数，所以核外有88个电子.
答案：（1）88
138
（2）88e
（3）88
类题演练2
关于下列说法正确的是（
）
A.它表示一个原子
B.它表示一个原子核
C.它表示原子核中有12个质子
D.它表示原子核中有12个中子
解析：表示一个原子核，说明电荷数12（即12个质子），质量数24（中子数24-12=12），故B、C、D三项正确.
答案：BCD4.7
小粒子与大宇宙
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三点剖析
一、关于粒子
因为所谓的“基本粒子”，本身也是复合粒子，它们也还有着自己的复杂的结构.科学家们后来发现了很多新粒子,更进一步证明了这一点.
20世纪以来，人类陆续发现了正电子、μ子、k介子和π介子、超子等更微小的粒子，它们“个头”很小，有的稳定存在，有的寿命极短.
二、对宇宙大爆炸模型的正确理解
1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙.美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中，提出了热大爆炸宇宙模型:宇宙开始于高温、高密度的原始物质，最初的温度超过几十亿度，随着温度的继续下降，宇宙开始膨胀.
各个击破
【例1】
下列所述正确的是（
）
A.原子是组成物质的不可再分的最小粒子
B.原子是最大的粒子
C.原子由原子核和核外电子构成，质子和中子组成了原子核
D.质子、中子本身也是复合粒子，它们也有着自己复杂的结构
答案：CD
【例2】
科学家发现太空中的γ射线一般都是从很远的星体放射出来的.当γ射线爆发时，在数秒钟内所产生的能量相当于太阳在过去100亿年所发生的能量的总和的1
000倍左右，大致相当于将太阳的全部质量转变为能量的总和.科学家利用超级计算机对γ射线的状态进行了模拟.经模拟发现γ射线爆发是起源于一个垂死的星球的“坍缩”过程，只有星球“坍缩”时，才可以发出这么巨大的能量.已知太阳光照射到地球上大约需要8分20秒时间，由此来估算：在宇宙中，一次γ射线爆发所放出的能量.
（万有引力常数G=6.67×10-11
N·m2·kg-2,1年时间约为3.15×107s）
解析：r=ct=3×108×500=1.5×1011
m,地球做匀速圆周运动，万有引力为向心力：
,太阳的质量为
M=kg=2.0×1030
kg,γ射线爆发所发出的能量：
E=Mc2=2.0×1030×(3×108)2
J=1.8×1047
J.
答案：1.8×1047
J
PAGE
14.2
核衰变与核反应方程
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三点剖析
一、三种射线
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
4mpmp=1.67×10-27
kg
静止质量为零
速度
0.1c
0.99c
c
在电场或磁场中
偏转
与α射线反向偏转
不偏转
贯穿本领
最弱用纸能挡住
较强穿透几毫米的铝板
最强穿透几厘米的铅板
对空气的电离作用
很强
较弱
很弱
在空气中的径迹
粗、短、直
细、较长、曲折
最长
通过胶片
感光
感光
感光
二、核反应方程
利用高能粒子轰击原子核，会发生核反应而产生新的原子.无论是核衰变还是核反应，质量数守恒和电荷数都守恒.
对α衰变和β衰变的实质的正确理解
（1）原子核放出α粒子或β粒子后，就变成了新的原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变.α粒子、β粒子及γ粒子都是从原子核里发射出来的，但不能认为原子核是由这些粒子组成的，原子核是由质子和中子组成的.
（2）α衰变的实质是原子核中的2个质子和2个中子结合在一起发射出来的，α衰变的方程、实质.
（3）β衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和电子，放出高速电子流，β衰变的方程、实质
（4）在发生α、β衰变的过程中，由于新核处于不稳定状态，它要通过辐射光子而达到稳定的状态，因此γ射线总是伴随α、β衰变而产生.
三、半衰期
（1）半衰期表示放射性元素衰变的快慢，放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫做这种元素的半衰期.公式N=.
式中N0、m0表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N、m表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量，t表示衰变的时间，表示半衰期.
（2）不同的放射性元素，半衰期不同，甚至相差十分悬殊；衰变速度越快的元素，其半衰期越短.如氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天，而铀238衰变为钍234的半衰期长达4.5×109年.
(3)影响因素：半衰期由放射性元素的原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理状态（如压强、温度）或化学状态（如单质、化合物）无关，因为这些因素都不能改变原子核的结构.
（4）规律理解：半衰期是一个统计规律，只对大量原子核适用，对于少数个别的原子核，其衰变毫无规律，何时衰变、何时衰变一半，都是不可预知的.
各个击破
【例1】
下列说法中正确的是（
）
A.α射线与γ射线都是电磁波
B.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D.原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量
解析：α、β、γ三种射线都是由原子核内发射出来的，α射线是氦核流，β射线是高速电子流，γ射线是高频光子流，因此，A、B选项错，原子核衰变要有质量亏损.
答案：C
类题演练1
将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图4-2-1中表示射线偏转情况中正确的是（
）
图4-2-1
解析：已知α粒子带正电，β粒子带负电，γ射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向，可知A、B、C、D四幅图中，α、β粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进一步判断.
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径r=,将其数据代入，则α粒子与β粒子的半径之比为≈371.7.
由此可见，A项正确，B项错误.
带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为v0,垂直电场线方向位移为x，沿电场线方向位移为y，则有：x=v0t,y=,消去t可得y=
对某一确定的x值，α、β粒子沿电场线偏转距离之比为
由此可见，C项错误，D项正确.
故正确答案是AD.
答案：AD
【例2】
对天然放射现象，下列说法中正确的是（
）
A.α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的
B.β粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子
C.γ粒子是光子，所以γ射线有可能是由原子发光产生的
D.α射线、β射线、γ射线都是从由原子核内部释放出来的
解析：α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核放出的，β衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，然后释放出电子，γ衰变伴随α衰变和β衰变的产生而产生，所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的.
答案：AD
类题演练2
(钍)经过一系列α和β衰变，变成(铅)，问经过多少次α衰变？经过了多少次β衰变？
解析：由α衰变和β衰变的规律分析.由β衰变不影响质量数的变化，所以质量数的变化决定了α衰变的次数，由变为质量数减少了232-208=24，每一次α衰变质量数减少4，因此α衰变的次数为6次.6次α衰变，电荷数应减少6×2=12次，而现在只减少了90-82=8个，所以应有4次β衰变（每次β衰变增加一个电荷数）.
答案：经过6次α衰变，4次β衰变.
【例3】关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是（
）
A.原子核全部衰变所需要的时间的一半
B.原子核有半数发生衰变所需要的时间
C.原子量减少一半所需要的时间
D.元素质量减半所需要的时间
解析：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间叫做这种元素的半衰期，它与原子核全部衰变所需要的时间的一半不同，放射性元素发生衰变后成了一种新的原子核，原来元素的原子核的个数不断减少；当原子核的个数减半时，放射性元素的原子核的质量也减半，故选项B、D正确.
答案：BD
类题演练3
下列有关半衰期的说法正确的是（
）
A.放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快
B.放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素的半衰期也变短
C.把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度
D.降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可减少衰变速度
解析：半衰期的长短仅由元素本身决定，与原子所处的物理状态和化学状态均无关，故仅A项正确.
答案：A4.3
放射性同位素
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三点剖析
一、同位素及放射性同位素
具有相同的质子数但中子数不同的原子互为同位素.
1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时意外发现了放射性同位素.其衰变方程为.
二、放射性同位素的主要应用
（1）利用它的射线
①利用γ射线的贯穿本领，可用γ射线探伤等.
②利用α射线的电离作用很强,可消除有害静电.
③利用γ射线对生物组织的物理和化学作用，可用来使种子发生变异、培育良种、灭菌灭害.
④利用放射线的能量，还可轰击原子核，诱发核反应.
⑤在医疗上，常用以控制病变组织的扩大.
（2）作示踪原子
由于放射性同位素跟同种元素的其他同位素相比，具有相同的质子数，核外电子数也相同，因此一种元素的各种同位素都有相同的化学性质，如果在某种元素里掺入一些放射性同位素，那么该元素无论经历什么变化，它的放射性同位素也经过同样的变化过程，而放射线同位素不断地放出射线，再用仪器探测这些射线，即可知道元素的行踪，这种用途的放射性元素叫示踪原子，放射性元素作示踪原子的应用也很多.
①在农业生产中，探测农作物在不同季节对元素的需求.
②在工业上，检查输油管道上的漏油位置.
③在生物医疗上，可以检查人体对某元素的吸收情况，也可以帮助确定肿瘤的部位和范围.
各个击破
【例1】
关于放射性同位素，以下说法正确的是（
）
A.放射性同位素与放射性元素一样，都有一定的半衰期，衰变规律一样
B.放射性同位素衰变可生成另一种新元素
C.放射性同位素只能是天然衰变时产生，不能用人工方法制得
D.以上说法均不对
解析：放射性同位素也具有放射性，半衰期也不受物理和化学因素的影响，衰变后生成新的原子核，选项A、B正确.
答案：AB
【例2】
放射性同位素被用作示踪原子,主要是因为（
）
A.放射性同位素不改变其化学性质
B.放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多
C.半衰期与元素所处的物理、化学状态无关
D.放射性同位素容易制造
解析：放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理，因此选项A、B、C正确，选项D不正确.
答案：ABC
类题演练
近几年，我国北京、上海、山东、洛阳、广州各地引进了十多台γ刀，治疗患者5
000余例，效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器，令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时内完成手术，无需住院，因而γ刀被誉为“神刀”.据报道，我国自己研制的旋式γ刀性能更好.问：γ刀治疗脑肿瘤主要是利用（
）
A.γ射线具有很强的贯穿本领
B.γ射线具有很强的电离作用
C.γ射线具有很高的能量
D.γ射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地
解析：γ射线是一种波长很短的电磁波，具有较高的能量，它的贯穿本领很强，甚至可以穿透几厘米的铅板，但它的电离作用很小.
γ刀治疗肿瘤时，通常是同时用多束γ射线，使它们穿透脑颅和健康区域在病灶处会聚，利用γ射线的高能杀死肿瘤细胞，如图所示.
综上所述，本题正确选项为AC.
答案：AC4.5
裂变和聚变
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三点剖析
一、对铀核裂变的正确理解
（1）发现：1939年德国物理学家哈恩与斯特拉斯曼利用中子轰击铀核时，发现了铀核的裂变,向核能的利用迈出了第一步.
（2）核反应方程：+
(3)裂变的解释：当中子进入铀235后，便形成了处于激发态的复核
.复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形状，核子间的距离增大，因而核力减弱，使得核由于质子间的斥力作用而不能恢复原状，这样就分裂成几块，同时放出2—3个中子；这些中子又引起其他的铀核裂变，这样，裂变就会不断进行下去，释放出越来越多的核能.这就叫链式反应，如图4-5-1所示.
图4-5-1
（4）临界体积：能发生链式反应的铀块的最小体积叫它的临界体积，要发生核反应，就必须使中子击中铀核，而核的体积很小，那么在铀块不太大的情况下，中子容易在通过铀核时碰不到而跑到铀块外，因此，要发生链式反应，铀块的体积必须大于某一值，即临界体积.
二、对聚变的理解
（1）定义：轻核结合成质量较大的原子核的反应叫聚变，聚变反应又叫热核反应.
（2）聚变反应方程式：++
应用实例：原子弹爆炸时，就能产生这样的高温，然后就可以引起核的聚变，氢弹就是根据这样的原理制成的.氢弹内部相当于还有一颗小原子弹.
各个击破
【例1】
关于铀核裂变，下述说法正确的是（
）
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，最好用纯铀235
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，会引起裂变，裂变的产物是各种各样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出几个中子，铀235受中子的轰击时，裂变的概率大，且可以俘获各种能量的中子而引起裂变；而铀238只有俘获能量在1
MeV以上的中子时才能引起裂变，且裂变的概率小；引起链式反应，须使铀块体积越过临界体积.故选项B、C两项正确.
答案：BC
类题演练
用中子轰击铀核（），其中的一个可能反应是分裂成钡（）和氪（）两部分，放出3个中子.各个核和中子的质量如下：
mU=390.313
9×10-27
kg,mn=1.674
9×10-27
kg
mBa=234.001
6×10-27
kg,mkr=152.604
7×10-27
kg
试写出核反应方程，算出反应中释放的核能.
解析：根据反应前后核的质量数守恒、核电荷数守恒和反应中的能量守恒，就可以写出核反应方程.
根据核反应前后的质量亏损，用爱因斯坦的质能方程就可算出释放的核能.
此铀核裂变方程为+
则核反应前后的质量亏损为Δm=mU+mn-mBa-mKr-3mn=0.357
8×10-27
kg
由爱因斯坦的质能方程可得释放的核能为
ΔE=Δmc2=0.357
8×10-27×（2.997
9×108）2
J=3.215
7×10-11
J
答案：+
3.245
7×10-11
J
【例2】
以下说法正确的是（
）
A.聚变是裂变的逆反应
B.如果裂变释放能量，则聚变反应必定吸收能量
C.聚变须将反应物加热至数百万度以上高温，显然是吸收能量
D.裂变与聚变均可释放巨大能量
解析：从形式上看，裂变与聚变似乎是互为逆反应，但其实不然，因为两者的反应物与生成物全然不同.裂变是重核分裂成中等核，而聚变则是轻核聚合成为次轻核，无直接关联，并非互为逆反应.
既然裂变与聚变不是互为逆反应，则在能量的流向上也不必相反.
诚然，要实现聚变反应，必须使参加反应的轻核充分接近，需要数百万度高温提供能量.但聚变反应一旦实现，所释放的能量远大于所吸收的能量.因此，总的说来，聚变反应还是释放热量，故D项正确.
答案：D4.6
核能利用
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三点剖析
对核反应堆的理解
在核电站中，核反应堆是热源，如图4-6-1为简化的核反应堆的示意图：
图4-6-2
铀棒是燃料，由天然铀或浓缩铀（铀235的含量占2%—4%）制成，石墨（重水）为减速剂，使反应生成的快速中子变为慢中子，便于铀235吸收，发生裂变，减速剂附在铀棒周围.镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度，所以也叫控制棒，控制棒插入深些，吸收中子多，反应速度变慢，插浅一些，吸收中子少，反应速度加快，采用电子仪器自动地调节控制棒的升降，就能使反应堆安全正常地工作.
核反应释放的能量大部分转化为内能，这时通过水、液态钠或二氧化碳作冷却剂，在反应堆内外循环流动，把内能传输出去，用于推动蒸汽机，使发电机发电.发生裂变反应时，会产生一些有危险的放射性物质，很厚的混凝土防护层可以防止辐射线射到外面.
各个击破
【例题】核反应堆的燃料是_____________，石墨、重水等作为_____________使裂变时产生的中子速度减小，易于被铀核吸收；用镉棒_____________以控制核反应的_____________，再用水等流体在反应堆内外循环流动传输反应中产生的热量.
解析：在核反应堆中的核燃料是铀235，用石墨、重水等作减速剂，用镉棒来吸收中子，以控制反应速度.
答案：铀235
减速剂
吸收中子
速度
类题演练1
每昼夜消耗220
g铀235的原子能发电站，如果效率为25%，它能产生的电功率为多大？（每个铀核裂变时放出的能量是200
MeV）
解析：一昼夜消耗的铀所产生的核能ΔE=200××6.02×1023J
电功率P==5.2×107
W
答案：5.2×107
W
类题演练2
试求在氢弹中当合成1
kg的氦时所释放出的能量.（氘核21
H的质量为2.013
6
u,氚核的质量为3.016
6
u,氦核的质量为4.002
6
u,中子的质量为1.008
7
u）
解析：设弹壳内装的是氘和氚轻元素，它们在高温下聚变生成氦，核聚变方程为
++.
当一个氘核与一个氚核发生反应时放出的能量为
ΔE=Δm·c2=（2.013
6+3.016
6-4.002
6-1.008
7）×931.5
MeV=17.6
MeV.
1
kg氦（）中所含的原子核数目为N=nNA=×6.02×1023=1.5×1026个.
这样合成1
kg氦核时所放出的总能量为
E=N·ΔE=1.5×1026×17.6
MeV=2.64×1027
MeV.
答案：在氢弹中合成1
kg的氦所释放出的能量为2.64×1027
MeV.
PAGE
14.4
核力与结合能
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三点剖析
一、核力与核能
1.核力是核子之间的相互作用力，其特点有：
（1）核力是强相互作用（强力）的一种表现.在它的作用范围内，核力比库仑力大得多.
（2）核力是短程力，作用范围在1.5×10-15
m之内.核力在大于0.8×10-15
m时表现为吸引力，且随距离增大而减小，超过1.5×10-15
m,核力急剧下降几乎消失；而在距离小于0.8×10-15
m时,核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起.
（3）每个核子只跟相邻的核子发生核力作用.
2.核能
由于核子间存在巨大的核力作用，所以原子核是一个坚固的集体.要把原子核拆散成核子，需要克服核力做巨大的功，需要巨大的能量.一个氘核被拆成一个中子和一个质子时，需要能量等于或大于2.2
MeV的γ光子照射.核反应方程为γ++.
相反的过程，当一个中子和一个质子结合成一个氘核时会释放出2.2
MeV的能量.这个能量以γ光子的形式辐射出去.核反应方程为++γ.
由于核力的存在，核子结合成原子核时要放出一定的能量，原子核分解成核子时，要吸收同样多的能量.核反应中放出或吸收的能量称为核能.
二、质量亏损和质能方程
1.质量亏损Δm
凡是释放核能的核反应，反应后各原子核（新生核）及微观粒子的质量（即静止质量）之和都会变小，两者的差值就叫做质量亏损.（凡吸收能量的核反应，其生成物的质量之和大于反应物的质量之和）
2.质能方程
爱因斯坦的相对论指出，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，其关系是E=mc2.
这就是著名的爱因斯坦质能联系方程，简称质能方程.方程的含义是：物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比关系.物体的能量增大质量也增大，能量减少质量也减少.
若质量亏损为Δm，那么对应的能量为ΔE=Δm·c2.由于c2这个数值巨大，因而物体的能量是十分可观的、质量为1
kg的物体所具有能量为9×1016
J,这一能量相当于一个100万kW的发电厂三年的发电量.
3.核能的计算方法
（1）根据爱因斯坦质能方程，用核子结合成原子核时质量亏损乘以真空中光速的平方:
ΔE=Δm·c2
（2）根据1原子质量单位（u）相当于931.5
MeV能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5
MeV，即ΔE=Δm×931.5
MeV
各个击破
【例1】
关于核力的说法正确的是（
）
A.核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用
B.核力就是电磁力
C.核力是短程力，作用范围在1.5×10-15
m之内
D.核力与电荷有关
解析：核力是短程力，超过1.5×10-15
m，核力急剧下降几乎消失，故C项对，核力与万有引力、电磁力不同，故A、B两项不对，核力与电荷无关.故D项错.
答案：C
类题演练1
核能是怎样产生的，试说说自己的理解.
解析：能与功、力密切相联系，核能也不例外.核反应中核能的吸收和释放与核力的作用有关.当核子结合成原子核时，核力对核子做功，类似于重力对重物做功将重力势能转化为动能，要释放能量；当原子核分裂为核子时，要克服核力做功，所以从外界吸收能量.由于核力强大，所以核能的吸收和释放比其他形式的能量的吸收和释放要巨大得多.
变式提升
核子结合成原子核或原子核分解为核子时，都伴随着巨大的能量变化，这是因为(
)
A.原子核带正电，电子带负电，电荷间存在很大的库仑力
B.核子具有质量且相距很近，存在很大的万有引力
C.核子间存在着强大的核力
D.核子间存在着复杂磁力
解析：核反应中核能的变化是因为核子间存在着特别强大的核力，不是因为万有引力，也不是因为库仑力或磁场力，这些力与核力相比都很大.故仅C项正确.
答案：C
【例2】
下列说法中，正确的是（
）
A.爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化
B.由E=mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度
C.核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成的
D.因在核反应中能产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒
解析：E=mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，并不是说明了能量和质量之间存在相互转化的关系，故A项错误，而B项正确；核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，故C项错误；在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，故D项错误。
答案：B
类题演练2
已知氮核质量mN=14.007
35
u,氧核质量mO=17.004
54
u，氦核质量mHe=4.003
87
u质子质量mH=1.008
15
u，试判断核反应：++是吸能反应，还是放能反应，能量变化多少？
解析：反应前后总质量mN+mHe=18.011
40
u反应后总质量mO+mHe=18.012
69
u
因为反应中质量增加，所以此反应为吸能反应，所吸能量为
ΔE=Δmc2=［(mN+mHe)-(mO+mH)］c2=(18.012
69-18.011
40)×931.5
MeV=1.2
MeV.
答案：吸能反应
能量变化量为1.2
MeV

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