高中物理電磁感應選修3-5第2章第3講核反應核能(編輯修改稿)
2025-02-02 16:48 本頁面
【文章內容簡介】 中子轉化為質子和 電子10 n →11 H ＋ 0－ 1 e 衰變規(guī)律 電荷數守恒、質量數守恒、動量守恒 特別提醒： 半衰期是大量原子核衰變時的統(tǒng)計規(guī)律，對個別或少數原子核，無半衰期可言 . 2 ． 對半衰期的理解 ( 1 ) 根據半衰期的概念，可總結出公式 N 余 ＝ N 原????12t / τ， m 余 ＝ m 原????12t / τ 式中 N 原 、 m 原 表示衰變前的放射性元素的原子數和質量，N 余 、 m 余 表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射性元素的原子數和質量， t 表示衰變時間， τ 表示半衰期． ( 2 ) 影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內部因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài) ( 如溫度、壓強 ) 或化學狀態(tài)( 如單質、化合物 ) 無關． 即時應用 2 ( 2 0 1 1 高考重慶卷 ) 核電站泄漏的污染物中含有碘 1 3 1 和銫 137 .碘 1 3 1 的半衰期約為 8 天，會釋放 β 射線；銫 137 是銫 1 3 3 的同位素，半衰期約為 30 年，發(fā)生衰變時會輻射 γ 射線．下列說法正確的是 ( ) A ．碘 131 釋放的 β 射線由氦核組成 B ．銫 1 3 7 衰變時輻射出的 γ 光子能量小于可見光光子能量 C ．與銫 1 3 7 相比，碘 131 衰變更慢 D ．銫 1 3 3 和銫 137 含有相同的質子數 解析：選 D. β 射線是高速運動的電子流，不是氦 原子核，A 錯誤； γ 射線的頻率大于可見光的頻率，根據 E ＝ hν 可知， γ 射線光子能量大于可見光光子能量， B 錯誤；半衰期越短，衰變越快， C 錯誤；銫 1 3 3 和銫 1 3 7 都是銫元素，是質子數相同而中子數不同的同位素，所以 D 正確． 三 、 核反應的四種類型 類型 可控性 核反應方程典例 衰變 α 衰變 自發(fā) 238 92U →234 90Th ＋42He β 衰變 自發(fā) 234 90Th →234 91Pa ＋ 0－1e 人工轉變 人工控制 14 7N ＋42He →17 8O ＋11H ( 盧瑟福發(fā)現質子 ) 42He ＋94Be →12 6C ＋10n ( 查德威克發(fā)現中子 ) 2713Al ＋42He →3015P＋10n ( 約里奧－居里夫婦發(fā)現放射性同位素 ) 3015P →3014Si ＋ 0＋1e 重核裂變 比較容易進行人工控制 235 92U ＋10n →144 56Ba ＋8936Kr ＋ 310n 235 92U ＋10n →136 54Xe ＋9038Sr ＋ 1010n 輕核聚變 除氫彈外無法控制 21H ＋31H →42He ＋10n 即時應用 3 ( 2 0 1 2 高考廣東卷 ) 能源是社會發(fā)展的基礎，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方程，表述正確的有 ( ) A.31 H ＋21 H →42 He ＋10 n 是核聚變反應 B.31 H ＋21 H →42 He ＋10 n 是 β 衰變 C.235 92 U ＋10 n →144 56 Ba ＋8936 Kr ＋ 310 n 是核裂變反應 D.235 92 U ＋10 n →140 54 Xe ＋9438 Sr ＋ 210 n 是 α 衰變 解析：選 C. 21 H ＋ 31 H → 42 He ＋ 10 n 是核聚變反應，而不是 β 衰變， A 、 B 錯誤； C 、 D 選項中都是核裂變反應， C 正確，D 錯誤． 四、核能的產生和計算 1 ． 獲得核能的途徑 ( 1 ) 重核裂變：某些重核分裂成中等質量的核的反應過程，同時釋放大量的核能．要使鈾 2 3 5 發(fā)生鏈式反應以持續(xù)地輸出能量，鈾塊的體積應大于它的臨界體積． 重核的裂變：如235 92U ＋10n →9038Sr ＋136 54Xe ＋ 1010n 應用：原子彈、核反應堆． ( 2 ) 輕核聚變：某些輕核結合成質量較大的核的反應過程，同時釋
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