核反应核能精品PPT课件
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2.确定衰变次数的方法 (1)设放射性元素AZX 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后,变成稳 定的新元素ZA′′Y,则表示该核反应的方程为 AZX→ZA′′Y+n42He+m-01e. 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.
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二、原子核的衰变 1.原子核衰变规律
衰变类型 衰变方程
衰变实质
衰变规律
α 衰变
β 衰变
AZX→AZ--24Y+42He
AZX→Z+A1Y+-1 0e
2 个质子和 2 个中子
中子转化为
结合成一个整体射出
质子和电子
211H+210n→42He
10n→11H+0-1e
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
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特别提醒:(1)半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,对个 别或少数原子核,无半衰期可言.,(2)原子核衰变时质量数守恒, 核反应过程前、后质量发生变化(质量亏损)而释放出核能.
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即时应用 2 (2011·高考山东卷)碘 131 核不稳定,会发生 β 衰 变,其半衰期为 8 天. (1)碘 131 核的衰变方程:13153I→__________(衰变后的元素用 X 表示). (2)经过__________天有 75%的碘 131 核发生了衰变. 解析:(1)根据质量数、电荷数守恒,13513I→13514X+-1 0e. (2)根据 m=m0(12)τt 得:0.25m0=m0(12)8t ,解得 t=16 天. 答案:(1)13154X+-1 0e (2)16
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五、核裂变和核聚变 1.重核裂变 (1)定义:使重核分裂成_质__量__较__小___的原子核的核反应. (2)铀核裂变:用中子轰击铀核时,铀核发生裂变,一种典型的 反应是生成钡和氪,同时放出三个中子,核反应方程为23952U+ ___10n___―→14546Ba+8396Kr+310n. (3)链式反应:由重核裂变产生中子使裂变反应一代接一代继续 下去的过程叫做核裂变的链式反应.
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2.核力 (1)概念:组成原子核的__核__子__之间存在的作用力. (2)核力特点 ①核力是_强__相__互__作__用___(强力)的一种表现,在它的作用范围内, 核力比库仑力大得多. ②核力是_短__程___力,作用范围在1.5×10-15 m之内. ③每个核子只跟_相__邻__的核子发生核力作用,这种性质称为核 力的饱和性. 3.质量亏损 (1)爱因斯坦质能方程:__E_=__m__c2__. (2)质量亏损:原子核的质量_小__于__组成它的核子的质量之和的 现象.
1.三种射线
种类 组成
带电荷量
α射线 高速氦核流
2e
质量
速度 在电磁场中
4mp (mp=1.67× 10-27 kg)
0.1c 偏转
贯穿本领
最弱,用 纸能挡住
对空气的 电离作用 在空气中 的径迹
很强 粗、短、直
β射线 高速电子流
-e
mp 1836
0.99c 偏转 较强,穿透几 毫米的铝板
较弱
细、较长、 曲折
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三、核反应的四种类型
类型
衰 α 衰变 变 β 衰变
可控性 自发 自发
人工转变 人工控制
重核裂变 轻核聚变
比较容易 进行
人工控制 除氢弹外 无法控制
核反应方程典型
29328U→29304Th+42He
29304Th→29314Pa+-01e 174N+42He→187O+11H (卢瑟福发现质子)
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(4)链式反应的条件:①要有足够浓度的235U;②铀块体积需 _大__于___临界体积,或铀块质量__大__于__临界质量. 2.轻核聚变 (1)定义:两个轻核结合成_较__重__的核,这样的核反应叫聚变. (2)聚变发生的条件:使物体达到几百万度的高温.
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要点透析•直击高考
一、三种射线的比较
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3.对半衰期的理解 (1)根据半衰期的概念,可总结出公式 N 余=N 原(12)τt ,m 余=m 原(12)t/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.
21H+ 31H→42He+10n
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即时应用 3 (2012·高考广东卷)能源是社会发展的基础,发展 核能是解决能源问题的途径之一.下列释放核能的反应方程,
2.三种射线的本质:α射线是_氦__核___,β射线是___电__子_,γ射 线是__光___子. 三、原子核的衰变 1.衰变:原子核自发地放出某种粒子而转变成_新__核___的变 化.可分为__α_衰__变___、__β_衰__变___,并伴随着γ射线放出. 2.半衰期:放射性元素的原子核有__半__数__发生衰变所需要的 时间. 四、核能 1.核反应规律:在核反应中,__电__荷__数__守恒,__质__量__数__守恒.
42He+94Be→162O+01n (查德威克发现中子)
2173Al+42He →3105P+10,发现放射,性同 位素)
29325U+10n→15464Ba+8396Kr+310n
29325U+10n→15346Xe+9308Sr+1001n
γ射线 高频电磁波
0
静止质 量为零 c(光速) 不偏转 最强,穿透几 厘米的铅板
很弱
最长
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即时应用1 (2011·高考浙江卷)关于天然放射现象,下列说法 正确的是( ) A.α射线是由氦原子核衰变产生 B.β射线是由原子核外电子电离产生 C.γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D.通过化学反应不能改变物质的放射性 解析:选D.α射线是氦核流,A错;β射线是原子核内的一个中 子变成一个质子而放出的,B错;γ射线是原子核受激发而产 生的,C错;物质的放射性和半衰期与温度以及化合状态等无 关,由核本身的性质决定,故D项正确.