2025高考物理復習原子核課件教案練習題

第十六章波粒二象性原子結構與原子核第3講原子核課標要求1．了解原子核的組成和核力的性質(zhì)，知道四種基本相互作用，能根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒寫出核反應方程。2．了解放射性和原子核衰變，知道半衰期及其統(tǒng)計意義，了解放射性同位素的應用，知道射線的危害與防護。3．認識原子核的結合能，了解核裂變反應和核聚變反應，關注核技術應用對人類生活和社會發(fā)展的影響?？键c一原子核的衰變半衰期考點二核反應類型與核反應方程考點三質(zhì)量虧損及核能的計算內(nèi)容索引課時測評考點一原子核的衰變半衰期1．天然放射現(xiàn)象(1)天然放射現(xiàn)象：放射性元素______地發(fā)出射線的現(xiàn)象。首先由__________發(fā)現(xiàn)，天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明________具有復雜的結構。放出的射線有α射線、β射線、γ射線三種。(2)放射性同位素的應用與防護①放射性同位素：有______放射性同位素和______放射性同位素兩類，放射性同位素的化學性質(zhì)相同。②應用：工業(yè)測厚、放射治療、作為__________等。知識梳理自發(fā)貝克勒爾原子核天然人工示蹤原子2．三種射線的比較名稱構成符號電荷量質(zhì)量電離能力穿透能力α射線氦核_________4u____________β射線_____e_____u______較強γ射線光子γ___0最弱______2e最強較弱電子－e較弱0最強3．原子核的組成(1)原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為______。質(zhì)子帶正電，中子不帶電。(2)基本關系①核電荷數(shù)(Z)＝質(zhì)子數(shù)＝元素的原子序數(shù)＝__________的核外電子數(shù)。②質(zhì)量數(shù)(A)＝________＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)。核子中性原子核子數(shù)4．放射性元素的衰變、半衰期(1)原子核的衰變①原子核放出______或β粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變。②規(guī)律：________和________都守恒。③分類α衰變：

X→Y＋____，例：

U→Th＋

Heβ衰變：X→

AZ＋1Y＋___，例：

Th→Pa＋

eα粒子電荷數(shù)質(zhì)量數(shù)(2)半衰期①定義：放射性元素的原子核有______發(fā)生衰變所需的時間。②影響因素：放射性元素衰變的快慢是由核______自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件______關系。③公式：N＝N0·，m余＝m0·。半數(shù)內(nèi)部沒有(2023·浙江1月選考·改編)宇宙射線進入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應：

N＋

n→

C＋

H，產(chǎn)生的

C能自發(fā)進行β衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷古木的年代。判斷下列說法的正誤：(1)C發(fā)生β衰變時新原子核質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)加1。 (

)(2)發(fā)生β衰變時一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子。 (

)(3)高溫高壓會引起

C的半衰期發(fā)生微小變化。 (

)(4)經(jīng)過兩個半衰期，古木樣品的

C含量為活體植物的

。 (

)高考情境鏈接√√×√1．確定衰變次數(shù)的方法(1)設放射性元素

X經(jīng)過n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素

Y，則表示該核反應的方程為

X→

Y＋nHe＋me。根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程(2)因為β衰變對質(zhì)量數(shù)無影響，先由質(zhì)量數(shù)的改變確定α衰變的次數(shù)，然后再根據(jù)電荷數(shù)確定β衰變的次數(shù)。核心突破2．α衰變、β衰變的比較衰變類型α衰變β衰變衰變方程衰變實質(zhì)2個質(zhì)子和2個中子結合成一個整體射出1個中子轉(zhuǎn)化為1個質(zhì)子和1個電子勻強磁場中軌跡形狀衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒考向1半衰期的有關計算

放射性同位素釷

Th經(jīng)一系列α、β衰變后生成氡

，以下說法正確的是A．每經(jīng)過一次α衰變原子核的質(zhì)量數(shù)會減少2B．

的半衰期約為1分鐘，所以2分鐘后1g原子核就將全部衰變完C．放射性元素釷

Th的原子核比氡

原子核的中子數(shù)少4D．釷

Th衰變成氡

一共經(jīng)過3次α衰變和2次β衰變例1√每經(jīng)過一次α衰變原子核的質(zhì)量數(shù)會減少4，A錯誤；經(jīng)過兩個半衰期，

原子核剩余的質(zhì)量m余＝

，B錯誤；放射性元素釷

Th的原子核的中子數(shù)232－90＝142，氡

原子核的中子數(shù)220－86＝134，所以放射性元素釷

Th的原子核比氡

原子核的中子數(shù)多8，故C錯誤；釷

Th衰變成氡

，可知質(zhì)量數(shù)少12，電荷數(shù)少4，因為經(jīng)過一次α衰變，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，經(jīng)過一次β衰變，電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，可知經(jīng)過3次α衰變，2次β衰變，故D正確?？枷?

衰變次數(shù)的確定(多選)(2023·福建5月質(zhì)檢)U經(jīng)過若干次α衰變和β衰變后變?yōu)?/p>

Pb，下列說法正確的是A．α射線的穿透能力比β射線的強B．α射線的電離能力比β射線的弱C．

U比

Pb多22個中子D．衰變過程中共發(fā)生了8次α衰變和6次β衰變例2√√根據(jù)α、β、γ三種射線特點可知，α射線的電離本領最強，穿透本領最低，故A、B錯誤；

U與

Pb的中子數(shù)之差(238－206)－(92－82)＝22個，故C正確；在α衰變的過程中，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，在β衰變的過程中，電荷數(shù)多1，有2m－n＝10，4m＝32，解得m＝8，n＝6，故D正確。故選D?？枷?磁場中原子核的衰變與動量守恒定律的綜合(多選)(2023·湖南郴州二模)云室中能顯示射線的徑跡，加勻強磁場，從帶電粒子運動軌跡的彎曲方向和半徑大小就能判斷粒子的屬性，天然放射性元素的原子核X靜止在勻強磁場A點，發(fā)生衰變放射出粒子并變成新原子核Y，放射出的粒子與新核運動軌跡如圖所示，測得兩外切圓的半徑之比R1∶R2＝42∶1；假設衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)化成粒子和新核的動能。下列說法正確的是A．原子核X的核電荷數(shù)為86B．該衰變放出的是α粒子C．該衰變放出的是β粒子D．該核反應過程動量守恒例3√√√原子核衰變時，除了相互作用力之外，系統(tǒng)受到的合外力為零，動量守恒。由動量守恒定律得m1v1＋m2v2＝0，所以兩新核衰變后運動方向相反，根據(jù)軌跡外切，說明兩新核帶同種電荷，所以該衰變屬于α衰變，根據(jù)牛頓第二定律得qvB＝m，解得R＝

，所以有R1∶R2＝q2∶q1，因為α粒子電量較小，所以R1是α粒子半徑，因為α粒子核電荷數(shù)為2，所以原子核Y的核電荷數(shù)為84，原子核X的核電荷數(shù)為86。故選ABD。返回考點二核反應類型與核反應方程1．重核裂變(1)定義：質(zhì)量數(shù)較____的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個質(zhì)量數(shù)較____的原子核的過程。(2)特點①裂變過程中________巨大能量。②裂變的同時能夠釋放出2～3(或更多)個______。③裂變的產(chǎn)物不是唯一的。對于鈾核裂變有二分裂、三分裂和四分裂形式，但三分裂和四分裂概率比較小。知識梳理大小釋放出中子(3)典型的裂變反應方程：U＋

n→Ba＋

Kr＋3___。(4)鏈式反應：由重核裂變產(chǎn)生的______使核裂變反應一代接一代繼續(xù)下去的過程。(5)臨界體積和臨界質(zhì)量：裂變物質(zhì)能夠發(fā)生__________的最小體積及其相應的質(zhì)量。(6)裂變的應用：________、核反應堆。(7)反應堆構造：核燃料、慢化劑、________、防護層。中子鏈式反應原子彈控制棒2．輕核聚變(1)定義：兩個輕核結合成質(zhì)量______的核的反應過程。輕核聚變反應必須在高溫下進行，因此又叫______反應。(2)特點①產(chǎn)能效率高；②燃料的儲量豐富；③安全、清潔。(3)典型的聚變反應方程H＋

H→He＋

n＋17.6MeV。較大熱核(2023·湖南高考·改編)2023年4月13日，中國“人造太陽”反應堆中科院環(huán)流器裝置(EAST)創(chuàng)下新紀錄，實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行，為可控核聚變的最終實現(xiàn)又向前邁出了重要的一步。判斷下列說法的正誤：(1)相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多。 (

)(2)氘氚核聚變的核反應方程為

H＋

H→He＋

e。 (

)(3)核聚變的核反應燃料主要是鈾235。 (

)(4)核聚變反應過程中沒有質(zhì)量虧損。 (

)高考情境鏈接√×××1．核反應過程的四種類型核心突破類型可控性核反應方程典例衰變α衰變自發(fā)β衰變自發(fā)人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂?盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子)(查德威克發(fā)現(xiàn)中子)(約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素)類型可控性核反應方程典例重核裂變比較容易進行人工控制輕核聚變很難控制2．核反應方程式的書寫(1)熟記常見粒子的符號是正確書寫核反應方程的基礎。如質(zhì)子(H)、中子(n)、α粒子(He)、β粒子(e)、正電子(e)、氘核(H)、氚核(H)等。(2)由于核反應不可逆，所以書寫核反應方程式時只能用“→”表示反應方向。(3)核反應過程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。(多選)對四個核反應方程(1)；(2)(3)；(4)，下列說法正確的是A．(1)(2)式核反應沒有釋放能量B．(1)(2)(3)式均是原子核衰變方程C．(3)式是人類第一次實現(xiàn)原子核轉(zhuǎn)變的方程D．利用激光引發(fā)可控的(4)式核聚變是正在嘗試的技術之一例4√√方程(1)是α衰變，方程(2)是β衰變，在反應過程中均有核能釋放，故A錯誤；方程(3)是第一次實現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變，不是衰變方程，故B錯誤，C正確；利用激光可引發(fā)方程(4)代表的核聚變，是正在嘗試的技術之一，故D正確。對點練1.(2023·江蘇揚州高三聯(lián)考)下列關于核衰變和核反應的類型的表述正確的是A．

是α衰變B．

是β衰變C．

是重核裂變D．

是輕核聚變√

是輕核聚變，故A錯誤；

是β衰變，故B正確；

是α衰變，故C錯誤；

是原子核的人工轉(zhuǎn)變，故D錯誤。故選B。對點練2.科學家通過輻射探測器發(fā)現(xiàn)閃電能夠引發(fā)大氣核反應，并產(chǎn)生放射性同位素。其中一種典型的核反應如圖所示，閃電產(chǎn)生的高能γ射線把14N原子核里的中子移除出去，產(chǎn)生不穩(wěn)定的原子核a，a再衰變成中微子(質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零)、正電子和穩(wěn)定的原子核b。則A．a(chǎn)是

N，b是

CB．a(chǎn)是

C，b是

CC．a(chǎn)是

N，b是

CD．a(chǎn)是

N，b是

C√根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，閃電產(chǎn)生的高能γ射線把14N原子核里的中子移除出去，質(zhì)量數(shù)減少，電荷數(shù)不變，所以a是

N，a再衰變成中微子、正電子和穩(wěn)定的原子核b，新核b的質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)減少，即b是

C。故選C。對點練3．(多選)能源是社會發(fā)展的基礎，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一，下列關于核反應方程的說法正確的是A．衰變方程

＋X中X是電子B．衰變方程

＋Y中Y是電子C．核聚變反應方程

中a＝2D．核裂變反應方程

中b＝3√根據(jù)電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒可知：X是氦核，故A錯誤；Y是電子，故B正確；a＝1，故C錯誤；b＝3，故D正確?！谭祷乜键c三質(zhì)量虧損及核能的計算1．核力(1)概念：原子核內(nèi)部，______所特有的相互作用力。(2)特點：核力是強相互作用力、短程力，只發(fā)生在相鄰的核子間。2．結合能(1)結合能：原子核是核子憑借核力結合在一起構成的，要把它們______需要的能量，叫作原子的結合能。(2)比結合能：原子核的結合能與________之比，叫作比結合能，也叫平均結合能。__________越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。知識梳理核子分開核子數(shù)比結合能3．核能(1)質(zhì)能關系：E＝_____。(2)核能的釋放：核子在結合成原子核時出現(xiàn)質(zhì)量虧損Δm，其釋放的能量ΔE＝_______。(3)核能的吸收：原子核分解成核子時要吸收一定的能量，相應的質(zhì)量增加Δm，吸收的能量為ΔE＝_______。mc2Δmc2Δmc2(2023·浙江6月選考·改編)“玉兔二號”裝有核電池，不懼漫長寒冷的月夜。核電池將

Pu衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能。

Pu的衰變方程為

Pu→U＋

He判斷下列說法的正誤：(1)Pu中任何兩個核子之間均存在核力。 (

)(2)生成物

U更穩(wěn)定，比

Pu的比結合能更大。 (

)(3)質(zhì)能方程表明

Pu損失的一部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。 (

)高考情境鏈接×√√

核能的計算方法書寫核反應方程―→計算質(zhì)量虧損Δm―→利用ΔE＝Δmc2，計算釋放的核能核心突破1．根據(jù)ΔE＝Δmc2計算，計算時Δm的單位是“kg”，c的單位是“m/s”，ΔE的單位是“J”。2．根據(jù)ΔE＝Δm×931.5MeV/u計算。因1原子質(zhì)量單位(u)相當于931.5MeV的能量，所以計算時Δm的單位是“u”，ΔE的單位是“MeV”。

一個靜止的鈾核

U(質(zhì)量為232.0372u)放出一個α粒子(質(zhì)量為4.0026u)后衰變成釷核

Th(質(zhì)量為228.0287u)。已知1u相當于931MeV的能量。下列說法正確的是A．該核衰變反應方程為B．該核衰變反應中釋放出的核能為0.059MeVC．該反應產(chǎn)生的釷核和α粒子的動量相同D．假設反應中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為釷核和α粒子的動能，則釷核獲得的動能約為0.017MeV例5審題指導

(1)算出核反應質(zhì)量虧損，然后根據(jù)“1u相當于931MeV的能量”計算釋放的核能。(2)核反應過程滿足動量守恒和能量守恒。√由題意可知，該核衰變反應方程為

，故A正確；質(zhì)量虧損Δm＝(232.0372－4.0026－228.0287)u＝0.0059u，釋放出的核能ΔE＝Δm×931MeV＝0.0059×931MeV≈5.49MeV，故B錯誤；由該核衰變反應過程中系統(tǒng)動量守恒，可知反應后的釷核和α粒子的動量大小相等、方向相反，即pTh＝－pα，EkTh＝

，Ekα＝

，EkTh＋Ekα＝ΔE，所以釷核獲得的動能EkTh＝

×ΔE≈×5.49MeV≈0.095MeV，故C、D錯誤。對點練1.(2023·河南省大聯(lián)考)我國科學家通過研究“嫦娥五號”帶回的月球樣品，發(fā)現(xiàn)其中含有豐富的

He。

He可通過核反應

釋放能量ΔE。已知

He的質(zhì)量為3.0160u，

He的質(zhì)量為4.0026u，H的質(zhì)量為1.0078u，

H的質(zhì)量為2.0141u，1u相當于931.5MeV的能量。下列說法正確的是A．X為

H，ΔE＝920.42MeVB．X為

H，ΔE＝18.35MeVC．X為

He，ΔE＝951.62MeVD．X為

He，ΔE＝12.85MeV√根據(jù)核反應方程質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒得，X的質(zhì)量數(shù)為4＋2－3＝3，核電荷數(shù)為2＋2－2＝2，所以X是

He，反應前質(zhì)量為m1＝3.0160u＋3.0160u＝6.0320u，反應后質(zhì)量為m2＝4.0026u＋2×1.0078u＝6.0182u，反應過程質(zhì)量虧損為Δm＝m1－m2＝0.0138u，則ΔE＝0.0138×931.5MeV≈12.85MeV，故選D。對點練2.(2023·重慶萬州聯(lián)考)核電站利用鈾核裂變釋放出能量，其主要核反應方程為

，如圖為原子核的平均結合能與質(zhì)量數(shù)之間的關系圖線，下列說法正確的是A．為了調(diào)節(jié)中子數(shù)目以控制反應速度，核反應堆中需要在鈾棒之間插進一些石墨。當反應過于劇烈時，將石墨棒插入深一些，讓它多吸收一些中子，鏈式反應的速度就會慢一些B．通常把核裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈式反應的最大體積叫作它的臨界體積，相應的質(zhì)量叫作臨界質(zhì)量C．兩個中子和兩個質(zhì)子結合成

He核時釋放的能量約為28MeVD．He核的平均核子質(zhì)量大于

Li核的平均核子質(zhì)量√為了調(diào)節(jié)中子數(shù)目以控制反應速度，核反應堆中需要在鈾棒之間插進一些鎘棒，當反應過于劇烈時，將鎘棒插入深一些，讓它多吸收一些中子，鏈式反應的速度就會慢一些，故A錯誤；通常把核裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈式反應的最小體積叫作它的臨界體積，相應的質(zhì)量叫作臨界質(zhì)量，故B錯誤；根據(jù)題圖可知

He平均結合能約為7MeV，所以兩個中子和兩個質(zhì)子結合成

He核時釋放的能量約為E＝4×7MeV＝28MeV，故C正確；

He核的比結合能大于

Li核的比結合能，所以

He核的平均核子質(zhì)量小于

Li核的平均核子質(zhì)量，故D錯誤。故選C。對點練3．(多選)一個鈹原子核(Be)從最靠近核的K層電子軌道上俘獲一個電子后發(fā)生衰變，生成一個鋰核(Li)，并放出一個不帶電的質(zhì)量接近零(質(zhì)量可視為零)的中微子νe，人們把這種衰變叫“K俘獲”。靜止的鈹核俘獲電子的核反應方程為

＋νe，已知鈹原子質(zhì)量為MBe＝7.016929u，鋰原子質(zhì)量為MLi＝7.016004u。已知1u的質(zhì)量對應的能量約為9.3×102MeV。

下列說法中正確的是A．衰變后的鋰核與衰變前的鈹核相比，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)減少1B．衰變后的鋰核與衰變前的鈹核相比，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)不變C．中微子所獲得的能量E＝0.86MeVD．鋰核所獲得的動量

pLi≈0√√√根據(jù)

＋νe，可知衰變后的鋰核與衰變前的鈹核相比，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)減少1，故A正確，B錯誤；在該核反應中質(zhì)量虧損為ΔE＝(MBe－

MLi)×9.3×102MeV/u≈0.86MeV，所以中微子所獲得的能量E≈0.86MeV，故C正確；根據(jù)動量守恒可知鋰核所獲得的動量pLi≈0，故D正確。返回課時測評1．(2023·海南高考)釷元素衰變時會放出β粒子，其中β粒子是A．中子B．質(zhì)子C．電子D．光子√β粒子是電子，C正確。2．(2023·全國甲卷)在下列兩個核反應方程中

→2X，X和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，則A．Z＝1，A＝1 B．Z＝1，A＝2C．Z＝2，A＝3 D．Z＝2，A＝4√設Y電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為m和n，根據(jù)核反應方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，第一個核反應方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足A＋14＝n＋17，Z＋7＝m＋8，第二個核反應方程的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)滿足n＋7＝2A，m＋3＝2Z，聯(lián)立解得Z＝2，A＝4，故選D。3．(2023·重慶高考)原子核

U可以經(jīng)過多次α和β衰變成為穩(wěn)定的原子核

Pb，在該過程中，可能發(fā)生的β衰變是A．B．C．D．√原子核

U衰變成為穩(wěn)定的原子核

Pb質(zhì)量數(shù)減小了28，則經(jīng)過了7次α衰變，中間生成的新核的質(zhì)量數(shù)可能為231、227、223、219、215、211，則發(fā)生β衰變的原子核的質(zhì)量數(shù)為上述各數(shù)，則B、C、D都不可能，根據(jù)核反應的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，選項A正確。故選A。4．(2023·遼寧大連一模)對于質(zhì)量為m0的放射性元素p，經(jīng)過時間t后剩余p的質(zhì)量為m，其圖線如圖所示，從圖中可以得到p的半衰期為A．0.6d B．2.2dC．3.0d D．3.6d√由題圖可知，放射性元素的質(zhì)量從

m0變?yōu)?/p>

m0，剛好衰變了一半的放射性元素，經(jīng)歷的時間為一個半衰期，則有T＝5.5d－2.5d＝3.0d，故選C。5．(2023·湖南彬州三模)下列說法正確的是A．結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定B．

U衰變?yōu)?/p>

Rn經(jīng)過4次α衰變、2次β衰變C．原子核發(fā)生β衰變過程中所放出的電子來自原子的外層電子D．根據(jù)玻爾原子理論可知，一個氫原子核外電子從n＝4能級向低能級躍遷最多可輻射6種不同頻率的光子√比結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故A錯誤；設

U衰變?yōu)?/p>

Rn經(jīng)過m次α衰變、n次β衰變，根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可得92＝86＋m×2＋n×(－1)，238＝222＋m×4＋n×0，聯(lián)立解得m＝4，n＝2，故B正確；原子核發(fā)生β衰變過程中所放出的電子來自中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，故C錯誤；根據(jù)玻爾原子理論可知，一個氫原子核外電子從n＝4能級向低能級躍遷最多可輻射3種不同頻率的光子，故D錯誤。故選B。6．(多選)(2024·安徽高三聯(lián)考)盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生了氧的一種核素X和一個質(zhì)子，這是人類第一次實現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變。已知α粒子、氮原子核

N、氧的核素X、質(zhì)子的質(zhì)量分別為4.0026u、14.0073u、17.0045u、1.0078u，核反應時質(zhì)量虧損1u釋放的核能約為931MeV。則下列說法正確的是A．該轟擊過程遵循動量守恒B．核反應中吸收的能量約為2.23MeVC．氧的核素X的核子數(shù)為16D．該質(zhì)子是He核或者N核中的一個中子轉(zhuǎn)變而來的√√核轟擊過程類似碰撞，遵循動量守恒，A正確；反應物的質(zhì)量為m1＝4.0026u＋14.0073u＝18.0099u，生成物的質(zhì)量為m2＝17.0045u＋1.0078u＝18.0123u，核反應中質(zhì)量增加，屬于吸能核反應，吸收的能量為ΔE＝(m2－m1)×931MeV/u≈2.23MeV，故B正確；根據(jù)核反應中質(zhì)量數(shù)守恒，可知氧的核素X的核子數(shù)為A＝14＋4－1＝17，故C錯誤；中子轉(zhuǎn)變成一個質(zhì)子和一個電子是發(fā)生在β衰變中的，故D錯誤。故選AB。7．(2023·廣東湛江一模)實現(xiàn)核能電池的小型化、安全可控化一直是人們的目標?，F(xiàn)在有一種“氚電池”，它的體積比一元硬幣還要小，有的心臟起搏器就是使用“氚電池”供電，使用壽命長達20年。已知氚核的衰變方程為

，其中

e是質(zhì)量可忽略不計的中性粒子，氚核的半衰期為12.5年。設反應前

H的質(zhì)量為m1，反應后

He的質(zhì)量為m2，

e的質(zhì)量為m3，光在真空中的傳播速度為c。下列說法正確的是

A．Z＝2，A＝3，原子核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒B．100個

H經(jīng)過25年后一定還剩余25個C．

H發(fā)生的是β衰變，β射線的穿透能力最強D．該衰變過程釋放的能量為√根據(jù)原子核衰變時質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒可得3＝0＋A，1＝Z－1，解得A＝3，Z＝2，由此可知

H發(fā)生的衰變?yōu)棣滤プ儯律渚€的穿透能力不是最強的，故A正確，C錯誤；由于半衰期是一種統(tǒng)計規(guī)律，對少量的原子核不適用，故B錯誤；根據(jù)ΔE＝Δmc2可知，該衰變過程釋放的能量為

c2，故D錯誤。8．(2023·河南周口高三聯(lián)考)核動力電池也叫做放射性同位素電池，它將放射性同位素衰變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能，能量密度大，可以為地質(zhì)勘測、特殊探險行業(yè)等提供強大的電源支持，也會讓很多行業(yè)的后勤保障得到很大的提升。某種核動力電池利用了

Pu的衰變，衰變方程為

＋Y，下列說法正確的是A．

Pu發(fā)生的是β衰變B．一個

Pu衰變?yōu)?/p>

U釋放的核能為C．新核

U的比結合能比

Pu的大D．衰變過程釋放的能量為

Pu的結合能√由衰變方程的電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知Y為

He，不是β衰變，A錯誤；一個

Pu衰變?yōu)?/p>

U釋放的核能為

c2，B錯誤；新核

U的比結合能比

Pu的大，衰變過程釋放的能量為反應后

U、

He結合能的和與反應前

Pu結合能的差值，D錯誤，C正確。故選C。9．(2024·安徽安慶聯(lián)考)我國自主研發(fā)的聚變—裂變混合反應堆的主體部分由“聚變堆芯”和“裂變包層”等組成，“聚變堆芯”中氘、氚燃料發(fā)生可控熱核聚變反應，輸出大量高能中子，“裂變包層”中的

U在高能中子的作用下可轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

U，

U經(jīng)過兩次衰變后可變成

Pu，

Pu發(fā)生裂變反應能夠穩(wěn)定、可控地輸出巨大的能量。1個Pu核“捕捉”一個中子發(fā)生裂變反應，可產(chǎn)生兩個新核X1、X2，同時產(chǎn)生x個中子。已知

Pu核、X1核、X2核和中子的質(zhì)量分別為m、m1、m2和mn，光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是A．“聚變堆芯”中發(fā)生的核反應方程為B．

U衰變?yōu)?/p>

Pu發(fā)生了2次α衰變C．新核X1的比結合能小于

Pu核的比結合能D．1個

Pu核發(fā)生裂變反應釋放的能量ΔE＝

c2√核反應方程兩邊質(zhì)量數(shù)不相等，故A錯誤；

U衰變?yōu)?/p>

Pu，衰變前后質(zhì)量數(shù)沒有變化，質(zhì)子數(shù)增加了2，所以是發(fā)生了2次β衰變，故B錯誤；1個

Pu核“捕捉”一個中子發(fā)生裂變反應，可產(chǎn)生兩個中等質(zhì)量的原子核，反應后新核的比結合能都比

Pu大，故C錯誤；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2

，可知ΔE＝

c2，故D正確。故選D。10．(2024·遼寧省聯(lián)考)核電站利用核反應堆工作時釋放出的熱能使水汽化以推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。核反應堆中的“燃料”是

U，核反應方程為

U＋

，以下正確的是A．核反應方程式中x＝9B．

U的中子數(shù)比

Xe的多91個C．

U的比結合能比

Xe的大D．

U的結合能比

Sr的大√核反應中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，可得x＝10，故A錯誤；U的中子數(shù)為143，Xe中子數(shù)為82，中子數(shù)相差61，故B錯誤；重核裂變生成物的原子核更穩(wěn)定，比結合能變大，故C錯誤；核子數(shù)多，結合能大，故

U的結合能比

Sr的大，故D正確。11．(多選)靜止的

Bi原子核在磁場中發(fā)生衰變后運動軌跡如圖所示，大、小圓半徑分別為R1、R2。則下列關于此核衰變方程和兩圓軌跡半徑比值的判斷中正確的是A． B．C．R1∶R2＝84∶1 D．R1∶R2＝81∶2√√由左手定則可知此核衰變?yōu)棣滤プ儯蔄正確，B錯誤；由qvB＝m可知R＝

，由動量守恒定律知，衰變后兩粒子的動量mv大小相同，所以R1∶R2＝q2∶q1＝84∶1，故C正