PAGEPAGE12第3講天然放射現(xiàn)象核反應(yīng)核能1放射性元素的衰變(1)原子核的組成①原子核的組成:原子核由質(zhì)子和中子組成,質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子。②原子核的符號(hào)③同位素:具有相同的質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核,在元素周期表中處于同一位置,它們互稱為同位素。例如,氫有三種同位素

11H、1(2)天然放射現(xiàn)象①天然放射現(xiàn)象元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象,首先由貝克勒爾發(fā)現(xiàn)。天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。②三種射線:放射性元素放射出的射線共有三種,分別是α射線、β射線、γ射線。(3)原子核的衰變①衰變:原子核自發(fā)放出α粒子或β粒子,變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變。兩類衰變的核反應(yīng)方程分別為:α衰變:ZAX→Zβ衰變:ZAX→Z②半衰期:放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間。半衰期由原子核內(nèi)部的因素決定,跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)。1.1(2019江西臨川一中月考)(多選)關(guān)于天然放射性,下列說法正確的是()。A.放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān)B.放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性C.α、β和γ三種射線中,γ射線的穿透能力最強(qiáng)D.一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出α、β和γ三種射線【答案】ABC1.2(2019四川廣安市考試)2011年3月11日,日本發(fā)生九級(jí)大地震,造成福島核電站嚴(yán)重的核泄漏事故。在泄漏的污染物中含有131I和137Cs兩種放射性核素,它們通過一系列衰變產(chǎn)生對(duì)人體有危害的輻射。在下列四個(gè)式子中,有兩個(gè)能分別反映131I和137Cs的衰變過程,它們分別是和(填入正確選項(xiàng)前的字母)。131I和137Cs原子核中的中子數(shù)分別是和。

A.X1?56137Ba+01nB.X2C.X3?56137Ba+-10e D.X【答案】BC78822核力與結(jié)合能(1)核力①定義:原子核內(nèi)部,核子間所特有的相互作用力。②特點(diǎn):a.核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)。b.核力是短程力,作用范圍在1.5×10-15m之內(nèi)。c.每個(gè)核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用。(2)結(jié)合能核子結(jié)合為原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解為核子時(shí)吸收的能量,叫作原子核的結(jié)合能,亦稱核能。(3)比結(jié)合能①定義:原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比,稱作比結(jié)合能,也叫平均結(jié)合能。②意義:不同原子核的比結(jié)合能不同,某種原子核的比結(jié)合能越大,說明核子結(jié)合成該種原子核時(shí)平均釋放的能量越多,核子結(jié)合得越牢固,該種原子核越穩(wěn)定。(4)質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2,原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子的質(zhì)量和要小Δm,這就是質(zhì)量虧損。由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能ΔE=Δmc2。2.1(2019杭州質(zhì)檢)(多選)下列對(duì)結(jié)合能、比結(jié)合能的認(rèn)識(shí)中正確的是()。A.一切原子核均具有結(jié)合能B.自由核子結(jié)合為原子核時(shí),可能吸收能量C.結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定D.比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定【答案】AD2.2(2018福建四校聯(lián)考)已知氦原子的質(zhì)量為MHeu,電子的質(zhì)量為meu,質(zhì)子的質(zhì)量為mpu,中子的質(zhì)量為mnu,u為原子質(zhì)量單位,且由愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2可知1u對(duì)應(yīng)931.5MeV的能量,若取光速c=3×108m/s,則兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子聚變成一個(gè)氦核,釋放的能量為()。A.[2(mp+mn)-MHe]×931.5MeVB.[2(mp+mn+me)-MHe]×931.5MeVC.[2(mp+mn+me)-MHe]·c2JD.[2(mp+mn)-MHe]·c2J【答案】B3核裂變、核聚變(1)重核裂變①定義:質(zhì)量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個(gè)質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過程。②典型的裂變反應(yīng)方程:

92235U+01n→3689③鏈?zhǔn)椒磻?yīng):由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程。(2)輕核聚變①定義:兩輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反應(yīng)過程。輕核聚變反應(yīng)必須在高溫下進(jìn)行,因此又叫熱核反應(yīng)。②典型的聚變反應(yīng)方程:

12H+13H→24He3.1(2019云南昆明質(zhì)量檢測(cè))(多選)鈾核裂變是核電站核能的重要來源,其一種裂變反應(yīng)式是

92235U+01n→56144Ba+

A.上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出B.鈾塊體積對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無(wú)影響C.鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制D.鈾核的半衰期會(huì)受到環(huán)境溫度的影響【答案】AC3.2(2018?？谄谀┛荚?氘和氚發(fā)生聚變反應(yīng)的方程式是

12H+13H→24He+01n+A.NA×17.6MeVB.5NA×17.6MeVC.2NA×17.6MeV D.3NA×17.6MeV【答案】A題型一原子核的衰變問題1.α衰變、β衰變的比較衰變類型α衰變?chǔ)滤プ兯プ兎匠?/p>

ZAX→Z

ZAX→Z+1衰變實(shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成氦核211H+201個(gè)中子轉(zhuǎn)化為1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)電子

01n→1勻強(qiáng)磁場(chǎng)中軌跡形狀衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動(dòng)量守恒2.三種射線的比較射線名稱比較項(xiàng)目α射線β射線γ射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2e-e0質(zhì)量4mpm靜止質(zhì)量為零符號(hào)

2

-γ速度0.1c0.99cc垂直進(jìn)入電場(chǎng)或磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)情況偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)貫穿本領(lǐng)最弱較強(qiáng)最強(qiáng)對(duì)空氣的電離作用很強(qiáng)較弱很弱3.對(duì)半衰期的理解(1)半衰期公式:N余=N原12tτ,m余=m(2)半衰期的物理意義:半衰期是表示放射性元素衰變快慢的物理量,同一放射性元素的衰變速率一定,不同的放射性元素半衰期不同,有的差別很大。(3)影響因素:放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的,跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。(4)半衰期的適用條件:半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,是對(duì)大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié),對(duì)于一個(gè)特定的原子核,無(wú)法確定何時(shí)發(fā)生衰變?！纠?】(1)原子核

92238U經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵雍?/p>

90234Th,繼而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍?/p>

91234Pa,再經(jīng)放射性衰變③變?yōu)樵雍?/p>

92234U。則放射性衰變A.α衰變、β衰變和β衰變B.β衰變、α衰變和β衰變C.β衰變、β衰變和α衰變D.α衰變、β衰變和α衰變(2)法國(guó)科學(xué)家貝可勒爾在1896年發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象。如圖反映的是放射性元素鈾核衰變的特性曲線。由圖可知,鈾的半衰期為年;請(qǐng)?jiān)谙率降睦ㄌ?hào)中,填入鈾在衰變過程中原子核放出的粒子的符號(hào)。

92238U→90234Th【解析】(1)衰變過程中電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)守恒,由題意可得衰變方程分別為:

92238U→90234Th+24He,90234Th→91(2)根據(jù)半衰期的定義,由題圖坐標(biāo)軸數(shù)據(jù)可知,鈾的半衰期為1620年;由核反應(yīng)所遵循的電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知,衰變過程中放出的粒子的電荷數(shù)為Z=92-90=2,質(zhì)量數(shù)為A=238-234=4,符號(hào)為

2【答案】(1)A(2)16202衰變次數(shù)的確定方法方法一:確定衰變次數(shù)的方法是依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律,設(shè)放射性元素

ZAX經(jīng)過n次α衰變和m次β衰變后,變成穩(wěn)定的新元素

Z'A'Y,則表示該核反應(yīng)的方程為

ZAXA=A'+4n,Z=Z'+2n-m由以上兩式聯(lián)立解得n=A-A'4由此可見確定衰變次數(shù)可歸結(jié)為求解一個(gè)二元一次方程組。方法二:因?yàn)棣滤プ儗?duì)質(zhì)量數(shù)無(wú)影響,可先由質(zhì)量數(shù)的改變確定α衰變的次數(shù),然后根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)。【變式訓(xùn)練1】(2019湖南長(zhǎng)沙模擬)(多選)由于放射性元素

93237Np的半衰期很短,所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn),只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)。已知

93237Np經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成A.83209Bi的原子核比B.83209Bi的原子核比C.衰變過程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變D.衰變過程中共發(fā)生了4次α衰變和7次β衰變【解析】83209Bi的中子數(shù)為209-83=126,93237Np的中子數(shù)為237-93=144,83209Bi的原子核比

93237Np的原子核少18個(gè)中子,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;衰變過程中共發(fā)生了237-209【答案】BC題型二核反應(yīng)方程問題1.核反應(yīng)的四種類型類型可控性核反應(yīng)方程典例衰變?chǔ)了プ冏园l(fā)

92238U→90β衰變自發(fā)

90234Th→91人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂?/p>

714N+24He

24He+49Be

1327Al+24He約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素及正電子1530P→1430重核裂變比較容易進(jìn)行人工控制

92235U+01n→56144

92235U+01n→54136Xe輕核聚變除氫彈外無(wú)法控制

12H+13H2.核反應(yīng)方程式的書寫(1)熟記常見基本粒子的符號(hào),是正確書寫核反應(yīng)方程的基礎(chǔ)。如質(zhì)子(11H)、中子(01n)、α粒子(24He)、β粒子(-(2)掌握核反應(yīng)方程遵守的規(guī)律,是正確書寫核反應(yīng)方程或判斷某個(gè)核反應(yīng)方程是否正確的依據(jù),因?yàn)楹朔磻?yīng)不可逆,所以書寫核反應(yīng)方程式時(shí)只能用“→”表示反應(yīng)方向。(3)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均守恒。【例2】(多選)能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一。下列釋放核能的反應(yīng)方程,表述正確的有()。A.

13H+12HB.13H+12HC.92235U+01n→56144D.92235U+01n→54140【解析】β衰變時(shí)釋放出電子(-10e),α衰變時(shí)釋放出氦原子核(24He),可知B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤;A項(xiàng)中一個(gè)氚核和一個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核并釋放出一個(gè)中子是典型的核聚變反應(yīng);C項(xiàng)中一個(gè)

【答案】AC核反應(yīng)方程式的書寫應(yīng)注意的三點(diǎn)要求(1)核反應(yīng)的生成物一定要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),不能憑空只依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律杜撰出生成物來寫核反應(yīng)方程。(2)核反應(yīng)過程一般都是不可逆的,所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向,不能用等號(hào)連接。(3)核反應(yīng)遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒(而不是質(zhì)量守恒),核反應(yīng)過程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會(huì)發(fā)生變化(質(zhì)量虧損)且釋放出核能。【變式訓(xùn)練2】(2019江蘇常州階段模擬)(多選)三個(gè)原子核X、Y、Z,X核放出一個(gè)正電子后變?yōu)閅核,Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個(gè)氦核(24He),則下面說法正確的是(A.X核比Z核多一個(gè)質(zhì)子B.X核比Z核少一個(gè)中子C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核的質(zhì)量數(shù)大3D.X核與Z核的總電荷數(shù)是Y核電荷數(shù)的2倍【解析】設(shè)原子核X的符號(hào)為

baX,則原子核Y為

b-1aY,baX→+10e+b-1aY,11H+b-1【答案】CD題型三質(zhì)能方程的理解與核能的計(jì)算問題1.對(duì)質(zhì)能方程的理解(1)一定的能量和一定的質(zhì)量相聯(lián)系,物體的總能量和它的質(zhì)量成正比,即E=mc2。方程的含義:物體具有的能量與它的質(zhì)量之間存在簡(jiǎn)單的正比關(guān)系,物體的能量增大,質(zhì)量也增大;物體的能量減少,質(zhì)量也減少;質(zhì)量和能量不能互相轉(zhuǎn)化。(2)核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損Δm,其能量也要相應(yīng)減少,即ΔE=Δmc2。(3)原子核分解成核子時(shí)要吸收一定的能量,相應(yīng)的質(zhì)量增加Δm,吸收的能量ΔE=Δmc2。2.核能的計(jì)算方法(1)根據(jù)ΔE=Δmc2計(jì)算時(shí),Δm的單位是“kg”,c的單位是“m/s”,ΔE的單位是“J”。(2)根據(jù)ΔE=Δm×931.5MeV計(jì)算時(shí),Δm的單位是“u”,ΔE的單位是“MeV”。(3)根據(jù)核子比結(jié)合能來計(jì)算核能:原子核的結(jié)合能=核子比結(jié)合能×核子數(shù)。(4)結(jié)合動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律進(jìn)行分析計(jì)算,此時(shí)要注意動(dòng)量、動(dòng)能關(guān)系式p2=2mEk的應(yīng)用?！纠?】(多選)太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€(gè)氦核的熱核反應(yīng),這個(gè)核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽(yáng)能的來源。已知mp=1.0073u,mα=4.0015u,me=0.00055u,1u相當(dāng)于931.5MeV,太陽(yáng)的質(zhì)量為2×1030kg,則下列說法中正確的是()。A.太陽(yáng)內(nèi)部的核反應(yīng)方程為411H→24B.太陽(yáng)內(nèi)4個(gè)質(zhì)子核反應(yīng)能釋放出的能量約為24.78MeVC.若太陽(yáng)每秒釋放的能量為3.8×1026J,則太陽(yáng)每秒減小的質(zhì)量約為4.2×108kgD.若太陽(yáng)質(zhì)量減小萬(wàn)分之三時(shí)熱核反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行,則太陽(yáng)還能存在約4.4×109年【解析】太陽(yáng)內(nèi)部的核反應(yīng)方程為411H→24He+210e,所以A項(xiàng)正確;這一核反應(yīng)的質(zhì)量虧損Δm=4mp-mα-2me=0.0266u,釋放的能量ΔE=Δmc2=0.0266×931.5MeV≈24.78MeV,所以B項(xiàng)正確;由ΔE=Δmc2得,太陽(yáng)每秒減少的質(zhì)量Δm=ΔEc2=3.8×1026(3.0×108)2kg≈4.2×109kg,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤;太陽(yáng)的質(zhì)量為2×10【答案】ABD核能求解的思路方法(1)應(yīng)用質(zhì)能方程解題的流程圖:書寫核反

應(yīng)方程→計(jì)算質(zhì)量

虧損Δm→利用ΔE=Δmc2

計(jì)算釋放的核能(2)在動(dòng)量守恒方程中,各質(zhì)量都可用質(zhì)量數(shù)表示。(3)核反應(yīng)遵守動(dòng)量守恒和能量守恒定律,因此可以結(jié)合動(dòng)量守恒和能量守恒定律來計(jì)算核能。【變式訓(xùn)練3】(2018重慶期末)(多選)關(guān)于原子核的結(jié)合能,下列說法正確的是()。A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能C.銫原子核(55133Cs)的結(jié)合能小于鉛原子核D.比結(jié)合能越大,原子核越不穩(wěn)定【解析】結(jié)合能是把核子分開所需的最小能量,A項(xiàng)正確;一重原子核衰變成α粒子和另一原子核,存在質(zhì)量虧損,核子比結(jié)合能增大,衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能,B項(xiàng)正確;核子數(shù)越多,結(jié)合能越大,C項(xiàng)正確;比結(jié)合能也叫平均結(jié)合能,比結(jié)合能越大,分開每個(gè)核子所需的能量越大,原子核越穩(wěn)定,D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緼BC題型四核反應(yīng)中的動(dòng)量守恒問題1.核反應(yīng)過程遵循能量守恒定律:在無(wú)光子輻射的情況下,核反應(yīng)中釋放的核能將轉(zhuǎn)化為生成的新核和新粒子的動(dòng)能;有光子輻射的情況下,核反應(yīng)中釋放的核能將轉(zhuǎn)化為生成的新核和新粒子的動(dòng)能及光子的能量。一般認(rèn)為核反應(yīng)放出的能量與反應(yīng)前原子核的動(dòng)能之和等于反應(yīng)后原子核的總動(dòng)能。2.核反應(yīng)過程遵循動(dòng)量守恒定律:反應(yīng)前原子核的總動(dòng)量等于反應(yīng)后原子核的總動(dòng)量。3.解決核反應(yīng)與動(dòng)量及能量守恒定律綜合問題時(shí),首先應(yīng)用質(zhì)能方程求出核反應(yīng)釋放出的核能,其次根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律列出相應(yīng)的方程,最后聯(lián)立求解。【例4】(多選)現(xiàn)有兩動(dòng)能均為E0=0.35MeV的

12H在一條直線上相向運(yùn)動(dòng),兩個(gè)

12H發(fā)生對(duì)撞后能發(fā)生核反應(yīng),得到

23He和新粒子,且在核反應(yīng)過程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為

23He和新粒子的動(dòng)能。已知

12H的質(zhì)量為2A.核反應(yīng)方程為

12H+12HB.核反應(yīng)前后不滿足能量守恒定律C.新粒子的動(dòng)能約為3MeVD.2【解析】由核反應(yīng)過程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知

12H+12H→23He+01n,則新粒子為中子

01n,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤;核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損,釋放能量,虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?仍然滿足能量守恒定律,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由題意可知ΔE=(2.0141u×2-3.0160u-1.0087u)×931MeV/u≈3.3MeV,根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的能量守恒有EkHe+Ekn=2E0+ΔE,根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒有pHe-pn=0,由Ek=p22m,可知EkHeEkn=mnmHe,解得EkHe=【答案】CD【變式訓(xùn)練4】(2019黑龍江質(zhì)檢)一靜止原子核發(fā)生α衰變,生成一α粒子及一新核,α粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其運(yùn)動(dòng)軌跡是半徑為R的圓。已知α粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q;新核的質(zhì)量為M;光在真空中的速度大小為c。求衰變前原子核的質(zhì)量?！窘馕觥吭O(shè)衰變產(chǎn)生的α粒子的速度大小為v,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得qvB=mv設(shè)衰變后新核的速度大小為v',衰變前后動(dòng)量守恒,有0=Mv'-mv設(shè)衰變前原子核質(zhì)量為M0,衰變前后能量守恒,有M0c2=Mc2+12Mv'2+mc2+12解得M0=(M+m)1+(【答案】(M+m)1+1.(2018齊魯模擬)下列說法正確的是()。A.在核反應(yīng)過程的前后,反應(yīng)體系的質(zhì)量數(shù)守恒,但總質(zhì)量一定減少B.用加溫、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變?cè)雍怂プ兊陌胨テ贑.18個(gè)放射性元素的原子核經(jīng)一個(gè)半衰期一定有9個(gè)發(fā)生了衰變D.由兩種元素的原子核結(jié)合成一種新元素的原子核時(shí),一定吸收能量【解析】核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和質(zhì)量都守恒,但質(zhì)量有增加的也有減少的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;半衰期是宏觀統(tǒng)計(jì)概念,C項(xiàng)錯(cuò)誤,核聚變釋放能量,D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽2.(2019吉林月考)(多選)據(jù)媒體報(bào)道,叛逃英國(guó)的俄羅斯前特工利特維年科在倫敦離奇身亡,英國(guó)警方調(diào)查認(rèn)為毒殺利特維年科的是超級(jí)毒藥——放射性元素釙(84210Po)。若該元素發(fā)生α衰變,其半衰期是138天,衰變方程為

84210Po→X+2A.X原子核含有124個(gè)中子B.X原子核含有206個(gè)核子C.γ射線具有很強(qiáng)的電離能力D.100g的

84【解析】X原子核中的核子數(shù)為210-4=206(個(gè)),B項(xiàng)正確;中子數(shù)為206-(84-2)=124(個(gè)),A項(xiàng)正確;γ射線的電離能力很弱,C項(xiàng)錯(cuò)誤;經(jīng)過兩個(gè)半衰期,剩余的釙的質(zhì)量為原來的四分之一,則已衰變的質(zhì)量為原來的四分之三,D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緼BD3.(2018太原模擬)我國(guó)科學(xué)家為解決“玉兔號(hào)”月球車長(zhǎng)時(shí)間處于黑夜工作的需要,研制了一種小型核能電池,將核反應(yīng)釋放的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?需要的功率并不大,但要便于防護(hù)其產(chǎn)生的核輻射。請(qǐng)據(jù)此猜測(cè)“玉兔號(hào)”所用核能電池有可能采納的核反應(yīng)方程是()。A.13H+12HB.92235U+01n→56141C.94238Pu→95D.1327Al+24He【解析】A是聚變反應(yīng),反應(yīng)劇烈,至今可控聚變反應(yīng)還處于各種實(shí)驗(yàn)研究階段,B是裂變反應(yīng),雖然實(shí)現(xiàn)了人工控制,但因反應(yīng)劇烈,防護(hù)要求高還不能小型化,C是人工放射性同位素的衰變反應(yīng),是小型核能電池主要采用的反應(yīng)方式,D是人工核反應(yīng),需要高能α粒子,故選C項(xiàng)?！敬鸢浮緾4.(2018銀川高中二模)92238U的衰變有多種途徑,其中一種途徑是先衰變成

83210Bi,然后可以經(jīng)一次衰變變成

a210X(X代表某種元素),也可以經(jīng)一次衰變變成A.過程①是β衰變,過程③是α衰變;過程②是β衰變,過程④是α衰變B.過程①是β衰變,過程③是α衰變;過程②是α衰變,過程④是β衰變C.過程①是α衰變,過程③是β衰變;過程②是β衰變,過程④是α衰變D.過程①是α衰變,過程③是β衰變;過程②是α衰變,過程④是β衰變【解析】Bi經(jīng)過①變化為X,質(zhì)量數(shù)沒有發(fā)生變化,為β衰變,經(jīng)過③變化為Pb,質(zhì)量數(shù)數(shù)少4,為α衰變,過程②變化為Ti,電荷數(shù)少2,為α衰變,過程④的電荷數(shù)增加1,為β衰變。故A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確。【答案】B5.(2019?？诘谝恢袑W(xué)摸底考試)(多選)某實(shí)驗(yàn)室工作人員,用初速度為v0=0.09c(c為真空中的光速)的α粒子,轟擊靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的鈉原子核

1123Na,產(chǎn)生了質(zhì)子。若某次碰撞可看作對(duì)心正碰,碰后新核的運(yùn)動(dòng)方向與α粒子的初速度方向相同,質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)方向與新核運(yùn)動(dòng)方向相反,它們?cè)诖怪庇诖艌?chǎng)的平面內(nèi)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。通過分析軌跡半徑,可得出新核與質(zhì)子的速度大小之比為1∶10,已知質(zhì)子質(zhì)量為m,則(A.該核反應(yīng)方程是

24He+1123NaB.該核反應(yīng)方程是

24He+1123NaC.質(zhì)子的速度約為0.225cD.質(zhì)子的速度為0.25c【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,新原子核的質(zhì)量數(shù)m=23+4-1=26,核電荷數(shù)z=11+2-1=12,核反應(yīng)方程為

24He+1123Na→1226Mg+11H,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;質(zhì)子質(zhì)量為m,則α粒子、新核的質(zhì)量分別為4m、26m,設(shè)質(zhì)子的速度為v,對(duì)心正碰,選取α粒子運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?則由動(dòng)量守恒得4mv0=26m·v【答案】AC6.(2019山東煙臺(tái)二中月考)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核,同時(shí)輻射一個(gè)γ光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說法正確的是()。A.核反應(yīng)方程是

11H+01nB.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損Δm=m1+m2-m3C.輻射中的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)cD.γ光子的波長(zhǎng)λ=?【解析】根據(jù)核反應(yīng)過程中的質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知核反應(yīng)方程為

11H+01n→12H+γ,A項(xiàng)錯(cuò)誤;聚變過程中輻射出γ光子,質(zhì)量虧損Δm=m1+m2-m3,B項(xiàng)正確;由質(zhì)能方程可知,輻射出的γ光子的能量E=(m1+m2-m3)c2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由【答案】B1.(2018全國(guó)卷Ⅲ,14)1934年,約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊鋁核

1327Al,產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射性核素X:α+13A.15和28 B.15和30C.16和30 D.17和31【解析】將核反應(yīng)方程式改寫成

24He+1327Al【答案】B2.(2018北京卷,13)在核反應(yīng)方程

24He+A.質(zhì)子 B.中子 C.電