2019年
第64讲 原子核
考情剖析
考查内容 原子核的组成、原子核的衰变 半衰期、放射性同位素 放射性的应用与防护、核力与结合能 质量亏损、核反应方程、裂变反应 聚变反应 链式反应 14年 理物理问题 15年 考纲要求 考查年份 考查详情 能力要求 Ⅰ T12C(2)—填空，考查核反应方程和原子核的衰变 应用数学处 T12C(2)—填空，考查核反应方程和裂变反应的临界体积 推理、应用数学 T12C(3)—计算，考查核反应方程式和结合能 处理物理问题 17年 理解 T12C(1)—选择，考查结合能和比结合能
弱项清单,核反应方程的书写没有真正了解衰变的本质特征，核反应方程式书写错误，质量亏损的方程ΔE2
＝Δmc写错，对核反应中吸能和放能不理解．
知识整合
一、天然放射现象
1．天然放射现象：某些元素________放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称为________． 2．三种射线的实质与对比
种类 组成
α射线 高速______流 β射线 高速______流 γ射线 电磁波 2019年 电性 质量数 微观粒子符号 速度 贯穿本领 对空气的电离作用 ________ ________ ________ 可达______c 最弱用纸能挡住 很强 ________ ________ ________ 可达______c 较强穿透几毫米的铝板 较弱 c 最强穿透几厘米的铅板 很弱 3.原子核的组成 (1)原子核：由________和________组成，质子和中子统称为________． (2)核电荷数(Z)：等于核内____________，也等于核外____________，还等于元素周期表中的____________． (3)核质量数(A)：等于核内的________，即________与________之和．
A
(4)原子核通常用ZX表示．具有相同质子数和不同中子数的原子核，在元素周期表中处于同一位置，因而互称________．有放射性的称放射性________．
二、原子核的衰变
1．定义：原子核自发地放出某种粒子而转变为________的变化叫原子核的________． 2．分类
AA－44
(1)α衰变：ZX→Z－2Y＋2He，同时放出γ射线；
A A0
(2)β衰变：ZX→Z＋1Y＋－1e，同时放出γ射线． 3．半衰期
(1)定义：放射性元素的原子核________发生衰变需要的时间．
(2)半衰期的大小由放射性元素的________决定，跟原子所处的外部条件(如压强、温度等)和化学状态(如单质或化合物)无关．
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三、放射性同位素及应用
1．放射性同位素放出的射线应用于工业、探伤、农业、医疗等． 2．做示踪原子． 四、核反应
用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程． 典型核反应：
144171
1．卢瑟福发现质子的核反应方程为： 7N＋2He→ 8O＋1H.
94121
2．查德威克发现中子的核反应方程为：4Be＋2He→ 6C＋0n.
27430130300
3．约里奥居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：13Al＋2He→15P＋0n，15P→14Si＋1e. 常见的核反应有：________、________、________和________． 五、核力与结合能 1．核力和结合能
由于原子核中的核子间存在强大的核力，使得原子核成为一个坚固的集合体，要把原子核中的核子拆散，就得克服核力而做巨大的功，反之，要把核子集合成一个原子核，就要放出巨大的能量．
原子核是核子结合在一起的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能． 原子核越大，结合能越________，因此有意义的是它的结合能与核子数之比，称________，也叫平均结合能．平均结合能越________，表示原子核子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定．
2．质能方程
(1)质能方程：________，m是物体的质量，c是真空中的光速．
上述表明：物体的质量和能量间有一定联系，即物体具有的能量与其质量成正比，当物体的能量增加或减小ΔE，它的质量也会相应地增加或减少Δm，ΔE与Δm的关系是________．
(2)质量亏损
核子结合成原子核时要释放能量，按上述关系，原子核的质量要________组成原子核的核子总质量，这个质量差异叫质量亏损．
3．获得核能的途径
(1)重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个(或多个)中等质量核的反应过程．重核裂变的同时放出几个________，并释放出大量核能．重核裂变时发生链式反应的最小体积叫临界体积．
(2)轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应过程，同时释放出大量的核能，要想使氘和氚核合成氦核，必须达到几百万摄氏度以上的高温，因此聚变反应又叫________．
方法技巧考点1 原子核和原子核的衰变
1．衰变规律及实质
(1)两种衰变的比较
衰变类型 衰变方程 衰变实质 2个质子和2个中子 结合成一个整体射出 质子和电子 21H＋20n→2He 114101α衰变 AA－44ZX→Z－2Y＋2He 中子转化为 n→1H＋－1e 0β衰变 AZX→Z＋1Y＋－1e A0
衰变规律,电荷数守恒、质量数守恒 (2)γ射线：γ射线衰变规律经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生的．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子．
2．原子核的人工转变
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用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程． 3．确定衰变次数的方法
A，
(1)设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素Y，则表示该核反应的方程为ZX→A40
Z，Y＋n2He＋m－1e
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.
(2)确定衰变次数，因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数．
4．半衰期
?1?t?1?t
(1)公式：N余＝N原??，m余＝m原??.
?2?τ?2?τ
式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的
原子数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期．
(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关．
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【典型例题1】 (17年徐连宿三模)一静止的铀核 92U发生α衰变后变为钍核Th，放出的α粒子速度为0.1c(c是光在真空中的速度)，不考虑相对论效应．
(1)试写出该衰变的核反应方程； (2)求钍核的速度大小． 1.(17年盐城三模)氡222经过α衰变变成钋218，t＝0时氡的质量为m0，任意时刻氡的质量为
m，下列四幅图中周期的是( )
A
B
C