第3章原子核与放射性和第4章核能 复习课件 (2)

课件17张PPT。《第3章原子核与放射性和第4章核能》
复习（四 ） 1、重核的裂变：重核俘获一个中子后分裂为几个中等质量的核的反应过程. 在裂变的同时要放出几个中子和大量的核能。反应堆示意图 2、轻核的聚变：某些轻核结合成质量较大的核的
核反应过程，同时放出大量的核能。六、裂变和聚变反应堆示意图太阳辐射能量主要来自太阳内部的
[ ]
A. 化学反应 B. 放射性衰变
C. 裂变反应 D. 热核反应 D 11、正、负电子相遇时湮灭,同时产生一对光子,反应方程式为_______________,若正负电子质量都为m,普朗克常数为h,则所产生的光子频率为___________。例1 填写下列核反应方程式例2 例3 地球绕太阳公转的轨道半径约为1.5×1011m，地球的半径约为6.4×106m，若太阳每秒钟质量减少4.2×109kg，地球上一天接受到太阳能约为多少J？【解答】每秒钟太阳能放出的能量约为：ΔE=Δmc2=4.2×109×(3×108)2=3.78×1026J设地球上每秒钟接受到太阳能为E′，地球剖面的最
大面积为S′，设半径为1.5×1011m的球壳面积为S，
则故地球上一天接受到的太阳能为E总=1.7×1017×24×3600=1.5×1022J【分析】算出核反应中的质量亏损，利用爱因斯坦质能方程即可求出反应释放的核能。解答： （1）（2）由题给条件可求得质量亏损为：Δm=2.0136×2－(3.0150+1.0087)=0.0035u∴释放的核能为ΔE=Δmc2=931.5×0.0035=3.26MeV 静止在匀强磁场中的 原子核，俘获一个速度为7.7×104 m/s 的中子而发生核反应放出α粒子后变成一个新原子核，已知中子速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子速度为：2×104m/s，方向与中子速度方向相同，求：
（1）生成的新核是什么？写出核反应方程式。
（2）生成的新核的速度大小和方向。
（3）若α粒子与新核间相互作用不计，则二者在磁场中运动轨道半径之比及周期之比各为多少？解：（1）写出核反应方程式生成的新核是氚核例5 （2）由动量守恒定律 mn vn=mα vα +mH vH vn= 7.7×104 m/s vα = 2×104m/s∴V H =( mn vn- mα vα )/ mH= ( 1×7.7×104 - 4 × 2×104 ) ／3= - 1.0×103 m/s方向与中子方向相反（3）由 r=mv/qB∝ mv/qrα : rH = mαvα/qα ： mHvH/qH
=（4×2 ／ 2?） : （3×0.1）= 40: 3 T=2πm/qB ∝m/qTα : TH=4/2 : 3/1=2: 30=mUvU-mαvα (1)由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式得RU =mU vU/qUBRα =mα vα/qαB （2）由(1) (2) 得 RU / Rα = qα /qU=2/92=1/46例6 （2）核反应中释放的核能为 ΔE=Δmc2=(238.999655 - 234.99347 - 4.001509)×931.5
=4.356MeV由能的转化和守恒定律知EkU+E kα=ΔE - 0.09 = 4.266MeV∵pU=pα∴由EK=1/2·mv2 =p 2/2m EKU / EKα=mα /mU=4/235 ∴ α粒子的动能为EK α = (EkU+E kα ) × mU ／ (mα +mU )
= 4.266 × 235／ 239 = 4.195(MeV) 下列说法中正确的是 （ ）
A．质子与中子的质量不等，但质量数相等
B．两个质子间，不管距离如何，核力总是大于
库仑力
C．同一种元素的原子核有相同的质量数，但中
子数可以不同
D．除万有引力外，两个中子之间不存在其它相
互作用力A例7 下列论断可能正确的是 ( )
A. 质子由1个u夸克和1个d夸克组成,
中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B. 质子由2个u夸克和1个d夸克组成,
中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C. 质子由1个u夸克和2个d夸克组成,
中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D. 质子由2个u夸克和1个d夸克组成,
中子由1个u夸克和1个d夸克组成 目前普遍认为, 质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电
量为 ,d夸克带电量为 ,e为基元电荷。 B 例8 例9 1930年发现，在真空条件下用α射线轰击铍9时，会产生一种看不见的、贯穿能力极强的不知名射线和另一种粒子，经过研究发现，这种不知名射线具有如下特点：①在任意方向的磁场中均不发生偏转；②这种射线的速度不到光速的十分之一，③用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来，用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来。并且被打出的氢核和氮核的最大速度之比 vH:vN 近似等于15 ：2, 若该射线中的粒子均具有相同的能量，与氢核和氮核碰前氢核和氮核可认为静止，碰撞过程没有机械能损失，已知氢核和氮核的质量之比等于1 :14，⑴写出α射线轰击铍核的反应方程。⑵试根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明该射线是不带电的，但它不是γ射线，而是由中子组成。解: ⑴核反应方程为 ⑵ 在任意方向的磁场中均不发生偏转,则它不带电;
射线是电磁波,速度为光速c,这种射线的速度不到光速的1/10,所以它不是 γ射线. 对打出氢核的实验,由弹性碰撞关系 (mH vH是氢核的质量和速度) 由动量守恒定律 mv=mv1+mH vH由动能守恒 1/2mv2 = 1/2mv12 + 1/2mHvH2 对于打出氮核的实验，同理,
(mN vN是氮核的质量和速度)∴m = mH
m为中子 中子n、质子p、氘核D的质量分别为 现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，反应的方程为 若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是 （ ）C例1 0 在核反应方程式中 （ ）
A．X是中子，k=9 B．X是中子，k=10
C．X是质子，k=9 D．X是质子，k=10B例1 1