1．原子核的组成
[学习任务] 任务1．了解放射现象和放射性元素。
任务2．知道三种射线的特性，了解原子核的组成，会正确书写原子核符号。
任务3．通过对原子核结构的探究，感悟探索微观世界的研究方法，强化证据意识和推理能力。
[问题初探] 问题1．射线来自哪里？放射现象说明了什么？
问题2．三种射线通过电(或磁)场时径迹有何特点？
问题3．三种射线的穿透能力有何特点？
问题4．怎样确定质子是原子核的组成部分？
[思维导图]
天然放射现象 射线的本质
[链接教材] 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，它能穿透黑纸使照相底片感光。
思考一下，是太阳激发铀发出荧光，还是铀自身发出射线使底片感光呢？什么是天然放射现象呢？有的装饰建材为什么会有放射性？是否可以用物理方法或化学方法消除其放射性呢？
提示：是铀元素自身发出射线使底片感光；物质发出射线的性质称为放射性，放射性元素自发地发出射线的现象叫作天然放射现象；装饰建材中含有放射性物质时就会发出射线，从而具有放射性；由于放射性是原子核本身的性质，故不能用物理方法或化学方法消除其放射性。
1．天然放射现象
(1)1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线。
(2)放射性：物质发出射线的性质。
(3)放射性元素：具有放射性的元素。
(4)原子序数大于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射线。
(5)玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋、镭。
2．三种射线
(1)α射线：是α粒子流，其组成与氦原子核相同。速度可达到光速的，其电离能力强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。
(2)β射线：是电子流，速度可以接近光速，它的电离作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。
(3)γ射线：呈电中性，是一种电磁波，波长很短，在10-10 m以下，它的电离作用更弱，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。
[微提醒] 三种射线的穿透能力示意图
放射性元素释放出的α、β、γ三种射线进入带异种电荷的两板间的偏转情况如图所示。
问题1．①、②、③分别是什么射线？
问题2．α射线和β射线在电场中做哪种运动？
问题3．在相同的条件下，为什么β射线的偏移量大。
提示：1．由放射现象中α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电，结合在电场中的偏转可知，①是β射线，②是γ射线，③是α射线。
2．两种射线垂直进入电场做类平抛运动。
3．在同样的条件下，β粒子的偏移量大，粒子沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动，偏移量x可表示为x＝at2＝·∝，所以，在同样条件下β与α粒子偏移量之比为＝××≈37＞1。
1．三种射线的判断方法
(1)磁偏转：放射源发出射线进入磁场后，出现三条不同的运动轨迹(如图所示)，说明其中的两束射线是带电粒子。根据左手定则，可以判断出向左偏的是α射线，向右偏的是β射线。
(2)电偏转：带电粒子在电场中会受到电场力的作用(如图所示)，沿电场线方向偏转的是α射线，逆着电场线方向偏转的是β射线。
2．对元素的放射性的理解
(1)元素的放射性与该元素的存在形式无关：放射性元素无论以单质或化合物形式存在都具有放射性。
(2)放射性的强度不受温度、外界压强的影响。
(3)射线与原子核外的电子无关，射线来自原子核。
(4)元素的放射性说明原子核内部是有结构的。
【典例1】 (射线的判断)如图所示，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有α、β、γ三种，下列判断正确的是( )
A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线
B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线
C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线
D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线
B [α射线是高速氦核流，带正电荷；β射线是高速电子流，带负电荷。根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力方向向右，β射线受到的洛伦兹力方向向左，故丙是α射线，甲是β射线。γ射线是光子流，光子是电中性的，在磁场中的运动轨迹不会发生偏转，故乙是γ射线。B正确。]
判别三种射线的要点
(1)三种射线的本质特点
①α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电，α射线、β射线是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种。
②α射线、β射线都可以在电场或磁场中偏转，但偏转方向不同，γ射线则不发生偏转。
(2)三种射线在匀强电场和匀强磁场中的偏转特点①在同一匀强电场中，在相同条件下，α射线偏移量较小，β射线偏移量较大，γ射线不偏移。
②在同一匀强磁场中，在相同条件下，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转。
【典例2】 (射线的性质)如图所示，x为未知放射源，它向右方放出射线，p为一张厚度为0.5 mm左右的薄铝箔，铝箔右侧是一真空区域，内有较强磁场，q为荧光屏，h是观察装置。实验时，若将磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，再将铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，则可知放射源x可能为( )
A．α射线和β射线的混合放射源
B．α射线和γ射线的混合放射源
C．β射线和γ射线的混合放射源
D．α射线、β射线和γ射线的混合放射源
B [将强磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，说明磁场对穿过p的射线粒子没有影响，可知射到屏上的是不带电的γ射线；再将厚度为0.5 mm左右的薄铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，说明荧光屏除接收到γ射线外，又接收到了原来被薄铝箔p挡住的射线，而厚度为0.5 mm左右的铝箔能挡住的只有α射线，所以此放射源可能是α射线和γ射线的混合放射源。故正确选项为B。]
【典例3】 (射线性质的应用)图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，人们根据射线的特性设计了在不损坏工件的情况下利用射线的穿透性，来检查金属内部伤痕的装置，如图乙所示。图乙中检查所利用的射线是( )
A．α射线 B．β射线
C．γ射线 D．三种射线都可以
C [α、β、γ三种射线中，α射线电离能力最强，γ射线穿透能力最强，要检查金属内部伤痕的情况，应选用穿透能力最强的射线，即γ射线。γ射线能穿透薄金属板，当金属内部有伤痕时，透过钢板的γ射线强度发生变化，计数器就能有不同的显示，从而可知金属内部有伤痕。]
原子核的组成
1．质子的发现：1919年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核发现了质子，质子是原子核的组成部分。2．中子的发现：卢瑟福猜想，原子核内可能存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，称为中子。查德威克通过实验证实了这个猜想。
3．原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。
4．原子核的符号
5．同位素：核中质子数相同而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素。例如，氢有三种同位素，分别叫作氕、氘、氚，符号分别是、、。
1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，如图所示为α粒子轰击氮原子核的示意图。
问题1．人们用α粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？
问题2．绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？
提示：1．说明质子是原子核的组成部分。
2．说明原子核中除了质子外还有其他粒子。
1．原子核(符号)
原子核
2．基本关系
核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数，质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数。
3．同位素
(1)同位素指质子数相同、中子数不同的原子。
(2)原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元素的化学性质。同种元素的原子，质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数不同，所以它们的物理性质不同。
【典例4】 (原子核的组成)(多选)下列说法正确的是( )
X与互为同位素
X与互为同位素
X与中子数相同
U核内有92个质子，235个中子
BC [A错误：与的质子数不同，不能互为同位素。B正确：与质子数都为m，而质量数不同，则中子数不同，所以互为同位素。C正确：核内中子数为n－Y核内中子数为(n－2)－(m－2)＝n－m，所以中子数相同。D错误：核内有143个中子，而不是235个中子。]
1．2022年10月，中国科学院近代物理研究所使用兰州重离子加速器与中国超重元素研究加速器装置，成功合成了新核素锕，锕204的中子数为( )
A．115 B．89
C．204 D．293
A [新核素锕204的质子数为89，质量数为204，所以中子数为204－89＝115。]
2．(多选)如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，射线从其右端小孔中水平向右射出，在铅盒和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法正确的有( )
A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线
B．α射线和β射线的轨迹是抛物线
C．α射线和β射线的轨迹是圆弧
D．在铅盒和荧光屏间再加一个方向竖直向下、电场强度大小适当的匀强电场，可能使屏上的亮斑只剩下b
AC [由左手定则可知，粒子向右射出后，在匀强磁场中α粒子受到的洛伦兹力向上，β粒子受到的洛伦兹力向下，轨迹都是圆弧，故A、C正确，B错误；若要使屏上亮斑只剩b，则应使qαvαB＝qαE，qβvβB＝qβE，即vα＝vβ＝，而事实上，vα≠vβ，故D错误。]
3．(多选)科学家们发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法正确的是( )
A．该粒子不显电性
B．在周期表中与氢元素占同一位置
C．该粒子质量比氢原子小
D．该粒子质量数为4
AD [A正确，B错误：由题意可知，此粒子是由四个中子构成的，所以它的电荷数为零，不显电性。C错误，D正确：该粒子的质量数为4，故质量比氢原子大。]
4．α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半，所需铝板的厚度分别为0.000 5 cm、0.05 cm和8 cm，而钢板降低辐射强度的能力比铝板强一些。工业部门可以使用射线来测厚度。如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱。因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制。如果钢板的厚度需要控制为5 cm，请推测测厚仪使用的射线是( )
A．α射线 B．β射线
C．γ射线 D．可见光
C [根据α、β、γ三种射线的特点可知，γ射线穿透能力最强，电离作用最弱；α射线电离作用最强，穿透能力最弱，为了准确控制钢板的厚度，探测射线应该用γ射线，选项C正确。]
回归本节知识，完成以下问题：
1．在α、β、γ三种射线中，哪种电离作用最强？哪种贯穿本领最大？哪种是电磁波？哪种带正电？
提示：α射线；γ射线；γ射线；α射线。
2．原子核的符号是，核电荷数、中子数与A、Z间有哪些数量关系？
提示：①核电荷数＝质子数(Z)＝核外电子数；
②质量数(A)＝核子数＝质子数(Z)＋中子数。
3．什么是同位素？
提示：具有相同质子数、不同中子数的原子。
课时分层作业(十八)
?题组一 天然放射现象
1．下列叙述不符合物理学事实的是( )
A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的
B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子有复杂结构
C．卢瑟福依据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型
D．贝克勒尔发现的天然放射现象，说明原子核具有复杂的结构
A [黑体可以完全吸收电磁波而不发生反射，同时自身可以有较强的辐射，所以看上去不一定是黑的，故A错误，符合题意；汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子是有复杂结构的，故B正确，不符合题意；卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核式结构模型，故C正确，不符合题意；贝克勒尔发现的天然放射现象，说明原子核有复杂的结构，故D正确，不符合题意。故选A。]
2．天然放射现象的发现揭示了( )
A．原子是可分的
B．原子的中心有一个很小的核
C．原子核具有复杂的结构
D．原子核由质子和中子组成
C [天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构。故选C。]
?题组二 射线的本质
3．天然放射性元素放出的α、β、γ射线中( )
A．三种射线的速度相同
B．α射线的穿透本领最强
C．β射线的本质是高速运动的电子流
D．γ射线在真空中的速度比X射线的大
C [α射线的速度可达0.1c，β射线的速度可达0.99c，γ射线的速度为c，故A错误；三种射线中，α射线的穿透本领最弱，故B错误；β射线的本质是高速运动的电子流，故C正确；γ射线和X射线都是电磁波，它们在真空中的速度相同，故D错误。]
4．(多选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，下列射线偏转情况正确的是( )
A B
C D
AD [A正确，B错误：因α射线是高速氦核流，一个α粒子带两个正电荷，根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向左；β射线是高速电子流，带负电荷，根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向右；γ射线是光子流，不带电，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转，由R＝可知，＝≈＜1，则α粒子的轨迹半径大。C错误，D正确：根据电荷所受电场力特点可知，向左偏转的为β射线，不偏转的为γ射线，向右偏转的为α射线，由y＝at2＝··＝可知，对于某一确定的x值，α粒子偏移量小。]
5．(多选)目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，放射出的α、β、γ射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性的知识可知，下列说法正确的是( )
A．将α、β、γ射线垂直射入匀强电场中，可以通过偏转的情况将它们分辨出来
B．放射出的β射线的速度等于光速
C．γ射线一般伴随着α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱
D．三种射线中，电离能力和穿透能力最强的是α射线
AC [A正确：α、β、γ射线分别带正电、负电、不带电，则将α、β、γ射线垂直射入匀强电场中，可以通过偏转的情况将它们分辨出来。B错误：放射出的β射线的速度接近光速。C正确：γ射线一般伴随着α射线或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱。D错误：α射线的穿透能力最弱，电离能力最强，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱。]
6．如图所示是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子( )
A．带正电，由下往上运动
B．带正电，由上往下运动
C．带负电，由上往下运动
D．带负电，由下往上运动
A [由于金属板对粒子有阻碍作用，粒子穿过金属板后速度减小，由r＝可知在同一匀强磁场中运动半径减小，由题图知金属板下面半径大于上面的半径，所以粒子从下向上穿过金属板，磁场方向垂直照片向里，由所受洛伦兹力方向指向圆心位置，根据左手定则判断该粒子应带正电。]
?题组三 原子核的组成
7．原子核表示( )
A．的质量数为90 B．核内有234个质子
C．核内有144个中子 D．核内有90个核子
C [原子核，234表示质量数，即234个核子，90表示核电荷数，即90个质子，故核内中子数为234－90＝144，故选C。]
8．在元素周期表中查到铅的原子序数为82，一个铅原子质量数为207，下列说法正确的是( )
A．核外有82个电子，核内有207个质子
B．核内有82个电子、125个中子
C．核内有82个质子、207个中子
D．核内有82个质子、207个核子
D [在元素周期表中查到铅的原子序数为82，即一个铅原子中有82个质子，由于原子是电中性的，则核外电子数为82。根据质量数(核子数)等于质子数与中子数之和可知，铅原子核的中子数为207－82＝125，故D正确，A、B、C错误。故选D。]
9．下列表示某种元素的各同位素间的质量数(A)、质子数(Z)和中子数(N)三者关系的图像正确的是( )
A B
C D
B [B正确：各同位素间的质子数相同，为一定值，同位素的质量数不同。A、C、D错误：同位素的质子数相同，中子数不同，质量数等于质子数加中子数，则有A＝Z＋N且质子数不可能为零，即Z＞0为常数，中子数可能为零即N≥0，整理得N＝A－Z，A-N图像和N-A图像应该与A轴正半轴有截距。]
10．如图所示，在某次实验中，把放射性元素放入铅制成的容器中，射线只能从容器的小孔射出。在小孔前Q处放置一张黑纸，在黑纸后P处放置照相机底片，Q、P之间有垂直纸面的匀强磁场(图中未画出)，整个装置放在暗室中。实验中发现，照相机底片的a、b两处感光(b处正对铅盒的小孔)，则下列说法正确的是( )
A．该实验说明原子具有复杂的结构
B．Q、P之间的匀强磁场方向垂直纸面向里
C．通过分析可知，打到a处的射线为β射线
D．此放射性元素放出的射线中只有α射线和β射线
C [该实验说明原子核具有复杂的结构，故A错误；照相机底片的a、b两处感光，说明有β射线与γ射线穿过黑纸，因此打在b处的应是γ射线，打在a处的应是β射线，再依据左手定则，可知磁场方向垂直纸面向外，故B错误，C正确；此放射性元素放出的射线中可能有α射线，一定有β射线与γ射线，故D错误。]
11．在暗室的真空管装置中做如下实验：在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中，有一个能产生α、β、γ三种射线的放射源，从放射源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图所示，在与放射源距离为H高处水平放置两张叠放着的涂药面朝下的显影纸(比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸)，经射线照射一段时间后使两张显影纸显影。
(1)上面的显影纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？
(2)下面的显影纸显出3个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比。
(3)若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场，一次使α射线不偏转，一次使β射线不偏转，则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少？(已知mα＝4 u，mβ＝ u，vα＝，vβ≈c)
[解析] (1)一张显影纸即可挡住α射线，所以上面的显影纸有2个暗斑，分别是β、γ射线的痕迹。
(2)根据x＝at2，而a＝，t＝
可得x＝
所以xα∶xβ＝∶≈5∶184。
(3)由于qE＝qvB，所以B＝∝
可得Bα∶Bβ＝vβ∶vα＝10∶1。
[答案] (1)2个 β、γ射线 (2)5∶184 (3)10∶1
12．茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对航天员构成了很大的威胁，现有一束射线(含有α、β、γ三种射线)。
(1)在不影响β和γ射线的情况下，如何用最简单的办法除去α射线？
(2)余下的β和γ射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出β和γ射线进入磁场区域后轨迹的示意图。
(3)磁场可以区分β和γ射线，但对α射线和γ射线的区分不太明显，为什么？(已知α粒子的质量约是β粒子质量的8 000倍，α射线速度约为光速的，β射线速度约为光速)
[解析] (1)α射线穿透能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线。
(2)γ射线不带电，垂直进入磁场中不会受到洛伦兹力，故不偏转；由左手定则可判断出β射线进入磁场时受竖直向上的洛伦兹力，轨迹如图所示。
(3)根据R＝，对α射线有R1＝
对β射线有R2＝，故＝＝400
α射线穿过磁场时，半径很大，几乎不偏转，故与γ射线区分不太明显。
[答案] 见解析(共38张PPT)
1．原子核的组成
第五章 原子核
整体感知·自我新知初探
[学习任务] 任务1．了解放射现象和放射性元素。
任务2．知道三种射线的特性，了解原子核的组成，会正确书写原子核符号。
任务3．通过对原子核结构的探究，感悟探索微观世界的研究方法，强化证据意识和推理能力。
[问题初探] 问题1．射线来自哪里？放射现象说明了什么？
问题2．三种射线通过电(或磁)场时径迹有何特点？
问题3．三种射线的穿透能力有何特点？
问题4．怎样确定质子是原子核的组成部分？
[思维导图]
探究重构·关键能力达成
[链接教材] 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，它能穿透黑纸使照相底片感光。
思考一下，是太阳激发铀发出荧光，还是铀自身发出射线使底片感光呢？什么是天然放射现象呢？有的装饰建材为什么会有放射性？是否可以用物理方法或化学方法消除其放射性呢？
知识点一 天然放射现象 射线的本质
提示：是铀元素自身发出射线使底片感光；物质发出射线的性质称为放射性，放射性元素自发地发出射线的现象叫作天然放射现象；装饰建材中含有放射性物质时就会发出射线，从而具有放射性；由于放射性是原子核本身的性质，故不能用物理方法或化学方法消除其放射性。
1．天然放射现象
(1)1896年，法国物理学家________发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线。
(2)放射性：物质发出____的性质。
(3)放射性元素：具有放射性的元素。
(4)原子序数大于___的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于___的元素，有的也能发出射线。
(5)玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为______。
贝克勒尔
射线
83
83
钋、镭
氦原子核
一张纸
电离
铝板
电磁波
电离
铅板
[微提醒] 三种射线的穿透能力示意图
放射性元素释放出的α、β、γ三种射线进入带异种电荷的两板间的偏转情况如图所示。
问题1．①、②、③分别是什么射线？
问题2．α射线和β射线在电场中做哪种运动？
问题3．在相同的条件下，为什么β射线的偏移量大。
1．三种射线的判断方法
(1)磁偏转：放射源发出射线进入磁场后，出现三条不同的运动轨迹(如图所示)，说明其中的两束射线是带电粒子。根据左手定则，可以判断出向左偏的是α射线，向右偏的是β射线。
(2)电偏转：带电粒子在电场中会受到电场力的作用(如图所示)，沿电场线方向偏转的是α射线，逆着电场线方向偏转的是β射线。
2．对元素的放射性的理解
(1)元素的放射性与该元素的存在形式无关：放射性元素无论以单质或化合物形式存在都具有放射性。
(2)放射性的强度不受温度、外界压强的影响。
(3)射线与原子核外的电子无关，射线来自原子核。
(4)元素的放射性说明原子核内部是有结构的。
【典例1】 (射线的判断)如图所示，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有α、β、γ三种，下列判断正确的是( )
A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线
B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线
C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线
D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线
√
规律方法 判别三种射线的要点
(1)三种射线的本质特点
①α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电，α射线、β射线是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种。
②α射线、β射线都可以在电场或磁场中偏转，但偏转方向不同，γ射线则不发生偏转。
(2)三种射线在匀强电场和匀强磁场中的偏转特点①在同一匀强电场中，在相同条件下，α射线偏移量较小，β射线偏移量较大，γ射线不偏移。
②在同一匀强磁场中，在相同条件下，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转。
【典例2】 (射线的性质)如图所示，x为未知放射源，它向右方放出射线，p为一张厚度为0.5 mm左右的薄铝箔，铝箔右侧是一真空区域，内有较强磁场，q为荧光屏，h是观察装置。实验时，若将磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，再将铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，则可知放射源x可能为( )
A．α射线和β射线的混合放射源
B．α射线和γ射线的混合放射源
C．β射线和γ射线的混合放射源
D．α射线、β射线和γ射线的混合放射源
√
B [将强磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有变化，说明磁场对穿过p的射线粒子没有影响，可知射到屏上的是不带电的γ射线；再将厚度为0.5 mm左右的薄铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点数明显增加，说明荧光屏除接收到γ射线外，又接收到了原来被薄铝箔p挡住的射线，而厚度为0.5 mm左右的铝箔能挡住的只有α射线，所以此放射源可能是α射线和γ射线的混合放射源。故正确选项为B。]
【典例3】 (射线性质的应用)图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，人们根据射线的特性设计了在不损坏工件的情况下利用射线的穿透性，来检查金属内部伤痕的装置，如图乙所示。图乙中检查所利用的射线是( )
A．α射线
B．β射线
C．γ射线
D．三种射线都可以
√
C [α、β、γ三种射线中，α射线电离能力最强，γ射线穿透能力最强，要检查金属内部伤痕的情况，应选用穿透能力最强的射线，即γ射线。γ射线能穿透薄金属板，当金属内部有伤痕时，透过钢板的γ射线强度发生变化，计数器就能有不同的显示，从而可知金属内部有伤痕。]
1．质子的发现：1919年，卢瑟福用镭放射出的_____轰击氮原子核发现了质子，质子是______的组成部分。
2．中子的发现：卢瑟福猜想，原子核内可能存在着一种质量与质子____，但______的粒子，称为中子。查德威克通过实验证实了这个猜想。
3．原子核的组成：原子核由__________组成，质子和中子统称为____。
知识点二 原子核的组成
α粒子
原子核
相同
不带电
质子和中子
核子
质子数
中子数
质子数
质子数
中子数
同一位置
1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，如图所示为α粒子轰击氮原子核的示意图。
问题1．人们用α粒子轰击多种原子核，都打出了质子，说明了什么问题？
问题2．绝大多数原子核的质量数都大于其质子数，说明了什么问题？
提示：1．说明质子是原子核的组成部分。
2．说明原子核中除了质子外还有其他粒子。
2．基本关系
核电荷数＝质子数(Z )＝元素的原子序数＝核外电子数，质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数。
3．同位素
(1)同位素指质子数相同、中子数不同的原子。
(2)原子核内的质子数决定了核外电子的数目，进而也决定了元素的化学性质。同种元素的原子，质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数不同，所以它们的物理性质不同。
√
√
应用迁移·随堂评估自测
√
2
4
3
题号
1
A [新核素锕204的质子数为89，质量数为204，所以中子数为204－89＝115。]
2．(多选)如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，射线从其右端小孔中水平向右射出，在铅盒和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法正确的有( )
A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、
γ射线和β射线
B．α射线和β射线的轨迹是抛物线
C．α射线和β射线的轨迹是圆弧
D．在铅盒和荧光屏间再加一个方向竖直向下、电场强度大小适当的匀强电场，可能使屏上的亮斑只剩下b
2
3
题号
1
4
√
√
2
3
题号
1
4
3．(多选)科学家们发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法正确的是( )
A．该粒子不显电性
B．在周期表中与氢元素占同一位置
C．该粒子质量比氢原子小
D．该粒子质量数为4
2
3
题号
4
1
√
√
AD [A正确，B错误：由题意可知，此粒子是由四个中子构成的，所以它的电荷数为零，不显电性。C错误，D正确：该粒子的质量数为4，故质量比氢原子大。]
2
3
题号
4
1
4．α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半，所需铝板的厚度分别为0.000 5 cm、0.05 cm和8 cm，而钢板降低辐射强度的能力比铝板强一些。工业部门可以使用射线来测厚度。如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，探测器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱。因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制。如果钢板的厚度需要控制为
5 cm，请推测测厚仪使用的射线是( )
A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．可见光
2
4
3
题号
1
√
C [根据α、β、γ三种射线的特点可知，γ射线穿透能力最强，电离作用最弱；α射线电离作用最强，穿透能力最弱，为了准确控制钢板的厚度，探测射线应该用γ射线，选项C正确。]
2
4
3
题号
1
回归本节知识，完成以下问题：
1．在α、β、γ三种射线中，哪种电离作用最强？哪种贯穿本领最大？哪种是电磁波？哪种带正电？
提示：α射线；γ射线；γ射线；α射线。
提示：①核电荷数＝质子数(Z)＝核外电子数；
②质量数(A)＝核子数＝质子数(Z)＋中子数。
3．什么是同位素？
提示：具有相同质子数、不同中子数的原子。
