2015年原子核專題講練

1、原子核專題講練專題一：天然放射性現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象：物質(zhì)放射出a射線、3射線、丫射線的性質(zhì)，叫做放射性，具有放射性的元素叫放射性元素三種射線的本質(zhì)及特性:a射線：氦核流速度約為光速的 1/10.貫穿本領最小，但有很強 的電離作用，很容易使空氣電離，使照相底片感光的作用也很強； B射線：高速運動的電子流.速度接近光速，貫穿本領很強.很容易 穿透黑紙，甚至能穿透幾毫米厚的鋁板，但它的電離作用比較弱.丫射線：為波長極短的電磁波.性質(zhì)非常象x射線， 只是它的貫穿 本領比X射線大的多，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，但它的電離 作用卻很小.衰變規(guī)律：a衰變：MX 心tY；He3衰變:Mx > 衰變內(nèi)因：a

2、射線、3射線、丫射線是由原子核中放射出來的.在放射性元素的原子核中， 由于兩個中子和兩個質(zhì)子結合的比較緊密，往往會作為一個整體從較大的原子核中被放射出來而形成a衰變.原子核內(nèi)雖然沒有電子，但核內(nèi)的的質(zhì)子和中子是可以相互轉(zhuǎn)化的.當核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時同時要產(chǎn)生一個電子，這個電子從核內(nèi)釋放出來，就形成了3衰變.a衰變或3衰變后產(chǎn)生的新核往往處于高能級，不穩(wěn)定，要向低能級躍遷放出丫光子.丫射線是伴隨著a射線和3射線產(chǎn)生的.放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時， 有的發(fā)生a衰，有的 發(fā)生3衰變，同時伴隨丫射線這時三種射線都有. 放射性元素的原子核衰變掉一半所用時間，叫放射性元素的半衰期.半衰期是對大量放射性原子核的

3、統(tǒng)計規(guī)律，對單個或少量原子核無意義， 元素的半衰期由原子核內(nèi)部的因素決定， 只與元素的種類有關，跟元素所處的物理或化學狀態(tài)無關 放射性同位素的應用：利用n余=門原（丄）T放射線的貫穿m余=口原（丄）T本領或電離作用；作為示蹤原子.示 八2示 八2【鞏固練習題】1、下列說法正確的是（）A.vjh衰變?yōu)?壬1出要經(jīng)過1次a衰變和1次衰變B.衰變?yōu)橐?jīng)過1次哀變和1次衰變衰變?yōu)橐?jīng)過6次.衰變和4次衰變Jin要經(jīng)過4次a衰變和4次衰變2、本題中用大寫字母代表原子核.E經(jīng)衰變成為F，再經(jīng)：衰變成為G,再經(jīng)衰變成為H .上述系列衰變可記為下式:已知P是F的同位素，則a P a 另一系列衰變?nèi)缦拢篍 &#

4、39;>FG_；HP P ap_；Qr R_；SA . Q是G的同位素，R是H的同位素 B . R是E的同位素，S是F的同位素C. R是G的同位素，S是H的同位素 D . Q是E的同位素，R是F的同位素 3、（ 2008年 天津理綜）一個氡核286 Rn衰變成釙核284 Po并放出一個粒子，其半衰期為3.8天.1 g氡經(jīng)過7. 6天衰變掉氡的質(zhì)量，以及286 Rn衰變成284Po的過程放出的粒子是A. 0. 25g,a粒子B. 0. 75g , a 粒子D. 0. 75g, B粒子.若考古工作者探測到某古木中14c的含量為B粒子種半衰期為5730年的放射性同位素C. 0. 25g,14

5、C是1原來的丄，則該古樹死亡時間距今大約4A.22920 年C.5730 年4、B.11460D.2865 年5、（ 2010全國卷I）原子核238經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵?934Th，繼而經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?34 Pa，再經(jīng)放射性衰變變?yōu)樵雍?24 .放射性衰變、和依次為A . a衰變、B衷變和B衰變C . B衰變、B衰變和a衰變B . B衰變、a衷變和B衰變 D . a衰變、B衰變和a衰變14146、（ 2010福建卷）（1）C測年法是利用C衰變規(guī)律對古生物進行年代測定的方法.若以橫坐標t表示時間，縱坐標 m表示任意時刻14C的質(zhì)量，為t= 0時的質(zhì)量.下面四幅圖中能正確反映14C衰變規(guī)

6、律的是C.（填選項前的字母）7、（ 2008 全國I理綜）三個原子核X、Y、Z, X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應后生成 Z核并放出一個氦核（42He），則下面說法正確的是A. X核比Z核多一個質(zhì)子B. X核比Z核少一個中子C. X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3D. X核與Z核的總電荷是 Y核電荷的2倍& 2008 寧夏理綜1）天然放射性元素9：9 Pu經(jīng)過次、丄衰變和次衰變，最后變成鉛的同位素.（填入鉛的三種同位素20620720882 Pb、82 Pb、82 Pb 中的一種） 專題二：核反應與核能的計算,稱為核反應.172N ：He；H在核物理學中，原子核在其他粒子的

7、轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程 原子核的人工轉(zhuǎn)變 （1）盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應（1919年）（2）查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應（1932年） 高中階段的核反應分成四類：衰變反應、人工轉(zhuǎn)變、重核裂變和輕核聚變（或者參加核反應的原子核總質(zhì) 質(zhì)量虧損：組成原子核的核子的質(zhì)量與原子核的質(zhì)量之差 量與生成新原子核的總質(zhì)量之差）叫質(zhì)量虧損質(zhì)能方程：愛因斯坦質(zhì)能方程E = me22質(zhì)量虧損放出能量 AE = Amc原子質(zhì)量單位 u 1u = 1 .6606 x 10-27kg相當于931.5Mev的能量【鞏固練習題】1、F列核反應或核衰變方程中，符號X ”表示中子的是9Be+：Hj2C +XC.Hg+OPtH +X2

8、39239K92 U >93NP X2、F面列出的是一些核反應方程3030 9215 Pr 14 Si + X4 Be + 1 H r10547He+ 2 Her 3 Li + Z其中A . X是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子X是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子C. X是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子X是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子3、為紀念愛因斯坦對物理學的巨大貢獻，聯(lián)合國將 斯坦提出的質(zhì)能方程 E2=me2，下列說法中不正確2005年定為“國際物理年”的是對于愛因A . E2=mc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比B .根據(jù) E2=A me2可以計算核反應中釋放的核能表明此過程中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損C.

9、一個中子和一個質(zhì)子結合成氘核時，釋放出核能,D. E=me2中的E是發(fā)生核反應中釋放的核能4、下面是一核反應方程1H .H鳥He X用e表示光速，則A . X是質(zhì)子，核反應放出的能量等于質(zhì)子質(zhì)量乘e2B X是中子，核反應放出的能量等于質(zhì)子質(zhì)量乘c2C. X是質(zhì)子，核反應放出的能量等于氘核與氚核的質(zhì)量和減去氦核與質(zhì)子的質(zhì)量和，再乘2CD . X是中子，核反應放出的能量等于氘核與氚核的質(zhì)量和減去氦核與中子的質(zhì)量和，再乘c25、 雷蒙德戴維斯因研究來自太陽的電子中徽子(ve)而獲得了 2002年度諾貝爾物理學獎.他探測中徽子所用的探測器的主體是一個貯滿615t四氯乙烯(C2CI4)溶液的巨桶.電子中

10、微子可以將一個氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€氬核，其核反應方程式為ve Cl； ；Ar ； e已知；CI核的質(zhì)量為36.95658U , fjAr核的質(zhì)量為 36.95691u , je的質(zhì)量為0.00055u , 1u質(zhì)量對應的能量為931.5MeV.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以判斷參與上述反應的電子中微子的最小能量為( )A . 0.82 MeVB . 0.31 MeVC. 1.33 MeVD. 0.51 MeV6、 ( 09 海南物理 19) (II)钚的放射性同位素239 Pu靜止時衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)925U ”和：粒0.097MeV的光子.已知:子，而鈾核激發(fā)態(tài)935u "立即衰變?yōu)殁櫤?；5u，并放

11、出能量為23994Pu23592 U和粒子的質(zhì)量分別為 mPu =239.0521u、mt = 235.0439u和14156平均質(zhì)量大，B C核 分裂成B核和C核會 的過程叫做裂變.理學家哈恩和他的助 轟擊鈾核時，鈾核發(fā) 是多種多樣的，其中輕核的聚變：把輕核結合成質(zhì)量較大的核,釋放出核能的反應叫做輕核的聚變,簡稱聚變.常見的聚變反應有22311 H+1 HR 1H+1 H+ 4 MeV23411H+1HR 2 He+0 n+ 17.6 MeVm =4.0026u 1u =931.5MeV/c(1 )寫出衰變方程;(2)已知衰變放出的光子的動量可忽略，球:-粒子的動能.專題三：重核裂變與輕核聚

12、變裂變：重核分裂成質(zhì)量較小的核釋放出核能的反應，稱為裂變.如上圖示：A核的核子 的核子平均質(zhì)量小，故 A核 放出能量.物理學中把這樣1939年12月，德國物手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子 生了裂變，鈾核裂變的產(chǎn)物 一種典型的反應是產(chǎn)生輕核聚變的條件：要使輕核發(fā)生聚變，必須使它們核子之間的距離接近到10-15 m.聚變必須在高溫下才能發(fā)生，所以輕核聚變又叫做熱核反應【鞏固練習題】1、三個核反應：24240235114112341 11 Na 12 Mg +e 92 U+ 0n宀 56Ba + 36 Kr + 3°n 1H + 1H宀 2 He+ 0n下列說法正確的是（）A 是裂變，是3衰變，

13、是聚變B 是聚變，是裂變，是3衰變C 是3衰變，是裂變，是聚變D 是3衰變，是聚變，是裂變2342342、 某核反應方程為1 H+1 HH 2 He+X.已知1 H的質(zhì)量為2.0136U. 1 H的質(zhì)量為3.018u, 2 He的質(zhì)量為4.0026u,X的質(zhì)量為1.0087U.則下列說法中正確的是（）A. X是質(zhì)子，該反應釋放能量B.X是中子，該反應釋放能量C.X是質(zhì)子，該反應吸收能量D. X是中子，該反應吸收能量3、 （ 09 廣東物理）科學家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的；He （氦3） 它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂掀鋮⑴c的一種核聚變反應的方程式為；He + ；HeT 2；H + ：He

14、.關于：He聚變下列表述正確的是（）A .聚變反應不會釋放能量B.聚變反應產(chǎn)生了新的原子核C.聚變反應沒有質(zhì)量虧損D.目前核電站都采用；He聚變反應發(fā)電4、（ 09 重慶）某科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個核反應方程為112131H + 6 7 N + Q1的原子核質(zhì)量見卜表：,1h +15ntC：2 +X+ (】2.方程式中Q1、Q2表示釋放的能量，相關 （ ）原子核hi5 He質(zhì)址/B 1.007 83, 016 04.002 612.000 0 13.005 715,000 】A X 是；He, Q2 Q1b. X 是：He, Q2 QC, X 是；He , Q2 ：Q

15、 D. X 是：He, Q2 ： Q15、（2008 全國n理綜）中子和質(zhì)子結合成氘核時，質(zhì)量虧損為=m，相應的能量2E = mc =2.2MeV是氘核的結合能.下列說法正確的是（）A. 用能量小于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時，氘核不能分解為一個質(zhì)子和一個中子B. 用能量等于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為零C. 用能量大于22 MeV勺光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為零D. 用能量大于2.2 MeV勺光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和不為零專題四：人類對物質(zhì)結構

16、的認識例1、（2005全國卷1）已知n +介子、n介子都是由一個夸克（夸克 u或夸克d）和一個反夸克（反夸克u或反夸克d ）組成的，它們的帶電量如下表所示，表中e為兀電荷.n +n udud帶電量+ee2 e+ 31 e32 e3e3F列說法正確的是（）A . n +由u和d組成B. n +由d和u組成C. n 由u和d組成D . n 由d和u組成例2、最近幾年，原子核科學在超重元素島的探測方面取得重大進展，1996年科學家們在研A x究某兩個重離子結合成超重元素的反應時，發(fā)現(xiàn)生成的超重元素的核 Z X經(jīng)過6次衰變后253匚的產(chǎn)物是100 Fm ,由此，可以判定生成的超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別是A. 124、 259C. 112、 265B. 124、 265D. 112、 277例3、質(zhì)子和中于是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的兩個強 作用電荷相反（類似于正負電荷） 的夸克在距離很近時幾乎沒有相互 作用（稱為“漸近自由”）;在距離較遠時，它們之間就會出現(xiàn)很強的 引力（導致所謂“夸克禁閉”）.作為一個簡單的模型，設這樣的兩夸 克之間的相互作用力 F與它們之間的距離r的關系為：工 0,0 v r< r1F =I?F0,r1< r< r2式中F。為大于零的常量，負號表