物理全程復(fù)習(xí)方略配套課件教科版：選修3-522放射性元素的衰變核能(編輯修改稿)
2024-12-23 06:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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)，所以要理解并應(yīng)用好質(zhì)量數(shù) 守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律 . (3)熟悉核反應(yīng)的四種基本類型，可以幫助我們理清思路，很快 寫出正確的核反應(yīng)方程 . ? ?11H、 ? ?10n、 ? ?42He、 ? ?01e? 、 ? ?01e、? ?21H、 31( H) 與核能相關(guān)的綜合問題 【 例證 3】 (12分 )钚的放射性同位素 靜止時(shí)衰變?yōu)殁櫤思? 發(fā)態(tài) α 粒子 ,而鈾核激發(fā)態(tài) 立即衰變?yōu)殁櫤? 并放 出能量為 MeV的 γ 光子 .已知 : 和 α 粒子的質(zhì)量 分別為 mPu= 1 u、 mU= 9 u和 mα = 6 u, 1 u= MeV/c2. (1)寫出衰變方程 。 (2)已知衰變放出的光子的動(dòng)量可忽略 ,求 α 粒子的動(dòng)能 . 23994Pu235 *92U、 235 *92U 23592U，23994Pu、 23592U【 解題指南 】 解答本題時(shí)可按以下思路分析 : 計(jì)算質(zhì) 量虧損 計(jì)算核能 ΔE=Δmc 2 由動(dòng)量守恒、能量 守恒求氦核動(dòng)能 【 規(guī)范解答 】 (1)衰變方程為 ① (1分 ) ② (1分 ) 或合起來有 ③ (2)上述衰變過程的質(zhì)量虧損為 Δm=m PumUmα ④ (1分 ) 放出的能量為 ΔE=Δm c2 ⑤ (1分 ) ΔE 是鈾核 的動(dòng)能 EU、 α 粒子的動(dòng)能 Eα 和 γ 光子的能量 Eγ之和， ΔE=E U+Eα +Eγ ⑥ (1分 ) 可得 EU+Eα =(mPumUmα )c2Eγ ⑦ (1分 ) 2 3 9 2 3 5 *9 4 9 2P u U? ? ?2 3 5 * 2 3 59 2 9 2UU? ? ?2 3 9 2 3 59 4 9 2Pu U? ? ? ? ?23592U設(shè)衰變后的鈾核和 α 粒子的速度分別為 vU和 vα ,則由動(dòng)量守恒有 mUvU=mα vα ⑧ (1分 ) 又由動(dòng)能的定義知 ⑨ (2分 ) 由⑧⑨式得 ⑩ (1分 ) 由⑦⑩式得 代入題給數(shù)據(jù)得 Eα = MeV (2分 ) 22U U U11E m v , E m v22 ? ? ???UUEmEm?? ?? ? 2U Pu UUmE m m m c Emm? ? ??? ? ? ?? ［ ］【 總結(jié)提升 】 計(jì)算核能的幾種方法 (1)根據(jù) ΔE=Δmc 2計(jì)算，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 MeV計(jì)算 .因 1原子質(zhì)量單位 (u)相當(dāng)于 MeV的能量，所以計(jì)算時(shí) Δm 的單位是 “ u” ， ΔE 的單位 是 “ MeV” . (3)根據(jù)平均結(jié)合能來計(jì)算核能 原子核的結(jié)合能＝平均結(jié)合能 核子數(shù) . (4)有時(shí)可結(jié)合動(dòng)量守恒和能量守恒進(jìn)行分析計(jì)算，此時(shí)應(yīng)注意 動(dòng)量、動(dòng)能關(guān)系式 p2=2mEk的應(yīng)用 . 1.(2020 浙江高考 )關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是 ( ) 射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生 射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生 射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生 【 解題指南 】 解答本題時(shí)應(yīng)注意理解： (1)天然放射現(xiàn)象中三種射線的產(chǎn)生機(jī)理 . (2)影響天然放射現(xiàn)象的因素 . 【 解析 】 選 射線是在 α 衰變中產(chǎn)生的，本質(zhì)是氦核， A錯(cuò) 誤； β 射線是在 β 衰變中產(chǎn)生的，本質(zhì)是高速電子束， B錯(cuò) 誤； γ 射線是發(fā)生 α 衰變和 β 衰變時(shí)原子核發(fā)生能級(jí)躍遷而產(chǎn) 生的電磁波， C錯(cuò)誤；物質(zhì)的放射性由原子核內(nèi)部自身的因素決 定，與原
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