浙江省富陽(yáng)市第二中學(xué)高考物理一輪復(fù)習(xí) 原子核課件.ppt

一 原子核的衰變 1 天然放射現(xiàn)象 1 三種射線 最小 很小 很強(qiáng) 最強(qiáng) 能穿過(guò)幾cm厚的鉛板 很大 能穿過(guò)幾mm厚的鋁板 很小 一張薄紙就能擋住 光速c 接近c(diǎn) c 10 電磁波 很短 電子流 氦原子核 1896年 法國(guó)貝克勒爾發(fā)現(xiàn) 如何分離 原子序數(shù)大于或等于83的所有元素 元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫天然放射現(xiàn)象 例 如圖所示 一天然放射性物質(zhì)射出三種射線 經(jīng)過(guò)一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域 方向如圖所示 調(diào)整電場(chǎng)強(qiáng)度e和磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大小 使得在mn上只有兩個(gè)點(diǎn)受到射線照射 下面的哪種判斷是正確的 a 射到b點(diǎn)的一定是 射線b 射到b點(diǎn)的一定是 射線c 射到b點(diǎn)的可能是 射線或 射線d 射到b點(diǎn)的一定是 射線 c 導(dǎo)與練153頁(yè)例釋1 2 原子核的衰變 衰變 原子核放出 粒子的衰變 原子核自發(fā)的放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓?寫(xiě)核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律1 質(zhì)量數(shù)守恒2 電荷數(shù)守恒 衰變的實(shí)質(zhì) 試寫(xiě)出的 衰變方程 射線 在原子核衰變過(guò)程中有過(guò)多的能量時(shí) 就會(huì)以光子的形式輻射出來(lái) 所以 射線會(huì)伴隨 射線同時(shí)產(chǎn)生 因此放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時(shí) 往往三種射線同時(shí)產(chǎn)生 衰變 原子核放出 粒子的衰變 衰變的實(shí)質(zhì) 試寫(xiě)出的 衰變方程 b 1 衰變過(guò)程遵守 電荷數(shù)守恒 質(zhì)量數(shù)守恒 練習(xí)2 靜止的原子核在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中發(fā)生衰變 衰變后的兩個(gè)產(chǎn)物勻垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng) 則下圖哪個(gè)能表示 衰變 哪個(gè)能表示 衰變 并指出哪個(gè)軌跡是 粒子或 粒子 粒子 粒子 2 半衰期 放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間 相應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系為 半衰期的特性 由原子核內(nèi)部本身的因素決定 跟原子所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān) m m0 m表示剩余質(zhì)量 n n0 例2關(guān)于放射性元素的半衰期 下列說(shuō)法中正確的是 a 原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間b 原子核質(zhì)量減半所需要的時(shí)間c 氡的半衰期為3 8天 若取4個(gè)氡原子核 經(jīng)7 6天后就一定剩下一個(gè)原子核了d 氡的半衰期為3 8天 1g氡經(jīng)過(guò)7 6天衰變掉氡的質(zhì)量為0 75ge 把放射性元素放在密封的容器中 可以減慢放射性元素的衰變速度f(wàn) 降低溫度或增大壓強(qiáng) 讓該元素與其他物質(zhì)形成化合物 均可減緩衰變速度 ad 注意 半衰期描述的是一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律3 571頁(yè) 二 原子核的人工轉(zhuǎn)變 1 什么叫原子核的人工轉(zhuǎn)變 用高速粒子去轟擊某些元素的原子核 產(chǎn)生的新粒子的方法 1919年 盧瑟福用 粒子轟擊氮的原子核 發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 2 三大發(fā)現(xiàn) 1932年 查德威克發(fā)現(xiàn)中子 1934年 居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素 1 放射性的應(yīng)用 1 利用它的射線 射線貫穿本領(lǐng) 工業(yè)探傷 2 示蹤原子 放射性同位素代替非放射性同位素制成化合物 帶有放射性標(biāo)記 三 放射線的應(yīng)用與防護(hù) 看3 5p76 射線的電離作用 導(dǎo)走靜電 射線對(duì)生物組織的物理化學(xué)效應(yīng) 種子變異 滅蟲(chóng)食品保鮮 放療等 3 放射性的防護(hù) 3 5p78 1934年 居里夫婦用 粒子轟擊鋁箔 2 人造放射性同位素與天然放射性同位素相比的優(yōu)點(diǎn) 1 放射強(qiáng)度容易控制 可以制成任何形狀 2 半衰期較短 其廢料容易處理 四 核反應(yīng)核能 核反應(yīng)中放出的能量稱為核能 以光子的形式輻射 物體具有的能量和它的質(zhì)量成正比 核反應(yīng)釋放的能量 重核裂變 輕核聚變 質(zhì)量虧損 一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核 放出2 2mev的能量 鈾核的裂變 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 重核裂變 鈾體積大于臨介體積 重核裂變的應(yīng)用 原子彈 核電站 熱核反應(yīng) 達(dá)到10 15m的近距離 高溫 幾百萬(wàn)度 聚變的應(yīng)用 氫彈 太陽(yáng)發(fā)光 可控?zé)岷朔磻?yīng) 產(chǎn)生條件 練習(xí) d 核能的計(jì)算 u 原子質(zhì)量單位 質(zhì)量虧損為1u的核反應(yīng)釋放931 5mev的能量 1 2004年廣東物理卷 中子n 質(zhì)子p 氘核d的質(zhì)量分別為現(xiàn)用光子能量為e的 射線照射靜止氘核使之分解 反應(yīng)的方程為若分解后中子 質(zhì)子的動(dòng)能可視為相等 則中子的動(dòng)能是 a b c d b 小結(jié) 一 原子核的衰變 1 天然放射現(xiàn)象三種射線的性質(zhì) 2 原子核的衰變 二 原子核的人工轉(zhuǎn)變 三 放射線的應(yīng)用與防護(hù) 四 核反應(yīng)核能 1 寫(xiě)出釷核衰變方程 2 粒子在磁場(chǎng)中沿著圓弧運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r 3 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間 3 云室處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 一靜止的質(zhì)量為m的原子核在云室中發(fā)生一次 衰變 釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新核和 粒子的動(dòng)能 粒子的質(zhì)量為m 電量為q 其運(yùn)動(dòng)軌跡在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi) 現(xiàn)測(cè)得 粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r 試求在衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損 注 涉及動(dòng)量問(wèn)題時(shí) 虧損的質(zhì)量可忽略不計(jì) 一 天然放射現(xiàn)象 1 天然放射現(xiàn)象 1896年 法國(guó)貝克勒爾 原子序數(shù)大于或等于83的所有元素 元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫天然放射現(xiàn)象 2 三種射線 射線 射線 射線 如何分離 利用磁場(chǎng)和電場(chǎng) 3 衰變 原子核放出 粒子或 粒子后 就變成新的原子核 原子核的衰變 衰變規(guī)律 原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒 半衰期 放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間 半衰期由原子核內(nèi)部本身的因素決定 跟原子所處的物理或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān) m m0 二 放射性的應(yīng)用與防護(hù) 1 放射性的應(yīng)用 1934年 居里夫婦用 粒子轟擊鋁箔 利用它的射線 射線的電離和 射線的貫穿本領(lǐng) 示蹤原子 放射性同位素代替非放射性同位素制成化合物 帶有放射性標(biāo)記 人造放射性同位素與天然放射性同位素相比的優(yōu)點(diǎn) 1 放射強(qiáng)度容易控制 可以制成任何形狀 2 半衰期較短 其廢料容易處理 放射性污染和防護(hù) 三 核反應(yīng)核能 一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氘核 放出2 2mev的能量 核反應(yīng)中放出的能量稱為核能 以光子的形式輻射 質(zhì)量虧損 愛(ài)因斯坦質(zhì)能 聯(lián)系 方程 物體具有的能量和它的質(zhì)量成正比 u 原子質(zhì)量單位 質(zhì)量虧損為1u的核反應(yīng)釋放931 5mev的能量 931 5mev u 重核裂變 鐵原子核 中等質(zhì)量的原子核 中核子的平均質(zhì)量最小 質(zhì)量虧損 鈾核的裂變 鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 計(jì)算 核電站 核反應(yīng)堆 鈾235 濃縮 鈾2