第3章原子核与放射性和第4章核能 复习课件 (3)

课件21张PPT。《第3章原子核与放射性和第4章核能》
复习（一）1.α粒子散射实验的结果?绝大多数α粒子仍然沿原方向前进?少数α粒子发生较大的偏转?个别α粒子偏角超过90°,甚至达180 °2.原子核式结构?在原子中心有很小的核(称为原子核)，
核外有电子绕核高速旋转。?原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在
原子核里。?电子的质量很小，带负电荷。3.原子核的大小：原子半径数量级为10－10m,
原子核大小数量级为10－14m一、原子的核式结构1、原子核的人工转变 装置图发现质子发现中子2、原子核的组成： 质子＋中子
（质子和中子统称为核子）质子的质量mp=1.672 623 1×10-27 kg=1.007227u 中子的质量mn=1.674 928 6×10-27 kg=1.008665u 二、原子核的组成例1、卢瑟福的原子核式结构系统,包括下列哪些内容A.原子的中心有一个很小的原子核
B.原子核是由质子和中子组成
C.原子全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D.电子在核外空间绕原子核旋转例2、卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是 [ ]
A.原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B.正电荷在原子中是均匀分布的
C.原子中存在带负电的电子
D.原子只能处在一系列不连续的能量状态中A例3、卢瑟福α粒子散射实验的结果 [ ]
A.证明了质子的存在
B.证明了原子核是由质子和中子组成的
C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都
集中在一个很小的核里
D.说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动 C三、天然放射现象 1、天然放射现象：某些元素能自发地放出射线的现象
叫做天然放射现象。这些元素称为放射性元素。2、种类和性质α射线—高速的α粒子流，α粒子是氦原子核，速度
约为光速1/10，贯穿能力最弱，电离能力最强。 β射线—高速的电子流，β粒子是速度接近光速的负
电子，贯穿能力稍强，电离能力稍弱。 γ射线—能量很高的电磁波，γ粒子是波长极短的
光子, 贯穿能力最强,电离能力最弱。 3.三种射线的来源： α粒子是核内两个质子和两个中子抱成团一起射出。β粒子是原子核内的中子转化成质子时放出的。γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。三种射线的性质和实质四.衰变－原子核放出射线后变成新的原子核1. 衰变规律质量数-4,电荷数-2 质量数不变,电荷数+1 原子核衰变时电荷数和质量都守恒。2.半衰期 T：放射性元素的原子核有半数发生衰变
所需的时间。 图线半衰期短的元素衰变得快，放射性较强半衰期只与元素本身有关,与所处的物理、化学
状态及周围环境、温度等都无关。例4 如图示，x为未知放射源，将强磁场M移开，计数器所测得的计数率保持不变，然后将薄铝片L移开，则计数率大幅度上升，x为 （ ）
A. 纯β放射源
B. 纯γ放射源
C. α及β的混合放射源
D. α及γ的混合放射源解：将强磁场M移开，计数器所测得的计数率保持不变，说明射线不带电，应为γ射线。 β射线可以穿透几毫米的铝板，将薄铝片L移开，则计数率大幅度上升，说明不是β射线，所以x 应为α和γ的混合放射源。D例5 两个放射性元素样品A、B，当A有15/16的原子核发生衰变时，B恰好有63/64的原子核发生衰变，求A和B的半衰期之比TA ：TB为多少？解：设这段时间为t ，由题知，A有1/16未发生衰变， B有1/64未发生衰变， 由衰变规律得∴ t/TA=4 t/TB=6 ∴ TA ：TB =3 : 2例6 一小瓶含有某放射性同位素溶液，它每分钟衰变6000次，将它注射到一个病人的血液中，经15小时后从病人身上取出10cm3 的血样，测得血样每分钟衰变2次，已知该同位素的半衰期为5小时，则该病人体内血液的总体积为 cm3。解：该放射性同位素溶液经过15小时后，每分钟衰变N1=1/8×6000=750次，设该病人体内血液的总体积为V，则由比例关系750/V = 2/10得V= 3750 cm337501、质量亏损：组成核的核子总质量和
原子核的质量之差Δm 2、质能方程：E＝m c2 ΔE＝ Δm c23、1 u = 931.5 MeV4.核子在结合成原子核时，质量有亏损，
要放出能量。
反之，原子核分解成核子时要吸收能量。五、核能例1、由核子结合成原子核时 ( )
核的质量总是小于组成它的核子的质量和
B. 原子核的质量应该等于组成它的核子的质量和
C. 核子结合成原子核时要放出能量
D. 核子结合成原子核时要吸收能量。
A C 一个质子和一个中子结合氘核时,产生
γ光子, 由此可见 ( )
A.氘核的质量等于质子和中子的质量之和
B.氘核的质量小于质子和中子的质量之和
C.核子结合成原子核时会释放核能
D.原子核分解成核子时会释放核能B C例2、例3、关于质能方程E=mc2,下述错误的是
（ ）A. 质能方程是爱因斯坦最先得出的
该方程表明物体的质量和能量可以相互转化
C. 该方程表明物体的能量跟它的质量成正比
D. 该方程既适用于微观粒子,也适合宏观物体B 两个中子和两个质子可以结合成一个氦核, 已知中子的质量是1.008665u, 质子的质量是1.007276u, 氦核的质量是4.0026u, 求此核反应的质量亏损和结合能, (1u=1.66×10-27千克, c=3×108米／秒)解：△m＝0.029282u △E＝ △mc2=931.5 × 0.029282= 27.3MeV或 △E ＝ △mc2
＝ 0.029282 × 1.66×10-27 × (3×108 )2
＝ 4.37 ×10－12J＝27.3MeV例4、 一个铀核衰变为钍核时释放出一个α粒子，已知铀核的质量为3.853131×10-25 kg，钍核质量为3.786567×10-25 kg，α粒子的质量为6.64672×10-27 kg，在这个衰变过程中释放出来的能量等于 J（保留两位二位数字） 8.7×10 -13 12. 中子质量为1.0087u，质子质量为1.0073u，氘核的质量为2.0136u，中子和质子结合为氘核时释放的能量为 J。
（1989年 全国）3.7×10 -13例5、解：Δm=0.1933u Δ E=931.5×0.1933=1.8 ×102 MeV1.8 ×102例6、 如下一系列核反应是在恒星内部发生的， 其中p为质子，α为α粒子，e+ 为正电子，ν为一种中微子。已知质子的质量为mp =1.672648×10 -27kg， α粒子的质量为mα=6.644929×10 -27kg，正电子的质量为me=9.11×10-31kg，中微子的质量可忽略不计。真空中的光速c=3×108 m/s。试计算该系列核反应完成后释放的能量。例7、解：将六个方程式相加，得到代入数字，经计算得到ΔE=3.95×10-12 J