1、衰變與人工核反應一、基礎知識（一）、天然放射現象、原子核的組成1、 天然放射現象(1)天然放射現象元素自發地放出射線的現象，首先由貝克勒爾發現天然放射現象的發現，說明原子核還具有復雜的結構(2)放射性和放射性元素物質發射某種看不見的射線的性質叫放射性 具有放射性的元素叫放射性元素2、原子核(1)原子核的組成原子核由中子和質子組成，質子和中子統稱為核子原子核的核電荷數質子數，原子核的質量數中子數質子數X元素原子核的符號為X，其中A表示質量數，Z表示核電荷數(2)同位素：具有相同質子數、不同中子數的原子，因為在元素周期表中的位置相同，同位素具有相同的化學性質3、 三種射線的比較種類射線射線射線組成

2、高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2ee0質量4mp(mp1.67×1027 kg)靜止質量為零符號Hee速度0.1c0.99cc在電磁場中偏轉與射線反向偏轉不偏轉貫穿本領最弱，用紙能擋住較強，穿透幾毫米的鋁板最強，穿透幾厘米的鉛板對空氣的電離作用很強較弱很弱（二）、原子核的衰變和半衰期1 原子核的衰變(1)原子核放出粒子或粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變(2)分類衰變：XYHe衰變：XYe2 半衰期：放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間半衰期由核內部本身的因素決定，跟原子所處的物理或化學狀態無關二、理解 1 衰變規律及實質(1)兩種衰變的比較衰變類型

3、衰變衰變衰變方程XYHeX AZ1Ye衰變實質2個質子和2個中子結合成一個整體射出中子轉化為質子和電子2H2nHenHe衰變規律電荷數守恒、質量數守恒(2)射線：射線經常是伴隨著衰變或衰變同時產生的其實質是放射性原子核在發生衰變或衰變的過程中，產生的新核由于具有過多的能量(核處于激發態)而輻射出光子2 原子核的人工轉變用高能粒子轟擊靶核，產生另一種新核的反應過程典型核反應：(1)盧瑟福發現質子的核反應方程為：7NHe8OH.(2)查德威克發現中子的核反應方程為： BeHe6Cn.(3)居里夫婦發現放射性同位素和正電子的核反應方程為：AlHePn. PSie.3 確定衰變次數的方法(1)設放射性

4、元素X經過n次衰變和m次衰變后，變成穩定的新元素Y，則表示該核反應的方程為XYnHeme根據電荷數守恒和質量數守恒可列方程AA4n，ZZ2nm(2)確定衰變次數，因為衰變對質量數無影響，先由質量數的改變確定衰變的次數，然后再根據衰變規律確定衰變的次數4 半衰期(1)公式：N余N原()t/，m余m原()t/式中N原、m原表示衰變前的放射性元素的原子數和質量，N余、m余表示衰變后尚未發生衰變的放射性元素的原子數和質量，t表示衰變時間，表示半衰期(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內部因素決定的，跟原子所處的物理狀態(如溫度、壓強)或化學狀態(如單質、化合物)無關三、練習1、下列說法正確的

5、是()A原子核在衰變時能夠放出射線或射線B.Th(釷)經過一系列和衰變，成為Pb(鉛)，鉛核比釷核少12個中子C原子核的半衰期與物質的質量有關，質量大，半衰期長D對物質加熱或加壓可以縮短原子核的半衰期答案A2、如圖甲是、三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業上利用射線的穿透性來檢查金屬內部傷痕的示意圖，請問圖乙中的檢查利用的是()A射線 B射線C射線 D三種射線都可以答案C解析由題意可知，工業上需用射線檢查金屬內部的傷痕，由題圖甲可知，三種射線中射線穿透力最強，而射線、射線都不能穿透金屬，所以答案為C.3、 在下列4個核反應方程中，X表示粒子的是()A.PSiXB.UTh(釷)XC.AlXMgH

6、D.AlXPn答案BD解析根據質量數守恒和電荷數守恒可知，四個選項中的X分別代表：e、He、n、He，選項B、D正確4、(2012·重慶理綜·19)以下是物理學史上3個著名的核反應方程xLi2yyNxOyBezCx、y和z是3種不同的粒子，其中z是 ()A粒子 B質子 C中子 D電子答案C解析第二、三個核反應分別是發現質子和中子的核反應方程，根據核反應方程的質量數和電荷數守恒可得，x、y、z分別是H、He、n，C正確5、 U是一種放射性元素，其能發生一系列放射性衰變，衰變過程如圖所示請寫出、兩過程的衰變方程：_；_.答Bi(鉍)Po釙peBiTl 鉈 tHe5、(2012&

7、#183;大綱全國·15)U經過m次衰變和n次衰變，變成Pb，則 ()Am7，n3 Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18答案B解析衰變過程滿足質量數守恒和電荷數守恒先寫出核反應方程：UPbmHene根據質量數守恒和電荷數守恒列出方程2352074m92822mn解得m7，n4，故選項B正確，選項A、C、D錯誤6、由于放射性元素Np(镎)的半衰期很短，所以在自然界一直未被發現，只是在使用人工的方法制造后才被發現已知Np經過一系列衰變和衰變后變成Bi，下列判斷中正確的是 ()A.Bi的原子核比Np的原子核少28個中子B.Bi的原子核比Np的原子核少18個中子C衰變過程中共發生了7

8、次衰變和4次衰變D衰變過程中共發生了4次衰變和7次衰變答案BC解析Bi的中子數為20983126，Np的中子數為23793144，Bi的原子核比Np的原子核少18個中子，A錯，B對；衰變過程中共發生了衰變的次數為7次，衰變的次數是2×7(9383)4次，C對，D錯7、(2011·海南·19(1)2011年3月11日，日本發生九級大地震，造成福島核電站嚴重的核泄漏事故在泄漏的污染物中含有131I和137Cs(銫)兩種放射性核素，它們通過一系列衰變產生對人體有危害的輻射在下列四個式子中，有兩個能分別反映131I和137Cs的衰變過程，它們分別是_和_(填入正確選項前的

9、字母).53131I和55137Cs原子核中的中子數分別是_和_AX156Ban BX254XeeCX356Bae DX454Xep解析根據核反應方程的質量數、電荷數守恒知，131I的衰變為選項B,137Cs的衰變為選項C,131I的中子數為1315378,137Cs的中子數為1375582.答案BC78828、三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變為Y核，Y核與質子發生核反應后生成Z核并放出一個氦核(He)，則下面說法正確的是()AX核比Z核多一個質子BX核比Z核少一個中子CX核的質量數比Z核的質量數大3DX核與Z核的總電荷數是Y核電荷數的2倍：答案CD解析設原子核X的符號為X，則原子

10、核Y為Y，XeY，HYHeZ，故原子核Z為Z. 鏷拼音pú核反應類型的判斷類型可控性核反應方程典例衰變衰變自發92U90Th(釷)He衰變自發90Th91Pa(鏷)e人工轉變人工控制7NHe8OH(盧瑟福發現質子)HeBe(鈹)6Cn(查德威克發現中子)AlHePn約里奧·居里夫婦發現放射性同位素，同時發現正電子PSie重核裂變比較容易進行人工控制92Un56BaKr(氪)3n92Un54Xe(氙)Sr(鍶)10n輕核聚變除氫彈外無法控制HHHen9、下列核反應方程及其表述完全正確的是氙氣(讀音xin) ()A.HeHHeH是聚變反應B.UThHe是人工轉變C.UnKrBa

11、3n是裂變反應D.NaMge是裂變反應答案AC解析在核反應過程中，反應前后核電荷數和質量數分別守恒，選項B中的核反應是衰變；選項D中的核反應是人工轉變，選項B、D錯誤，選項A、C正確10、(2012·廣東理綜·18)能源是社會發展的基礎，發展核能是解決能源問題的途徑之一下列釋放核能的反應方程，表述正確的有 ()A.HHHen是核聚變反應B.HHHen是衰變C.UnBaKr3n是核裂變反應D.UnXeSr2n是衰變答案AC解析衰變時釋放出電子(e)，衰變時釋放出氦原子核(He)，可知B、D錯誤；選項A中一個氚核和一個氘核結合成一個氦核并釋放出一個中子是典型的核聚變反應，A正確

12、；選項C中一個U235原子核吸收一個中子，生成一個Ba原子核和一個Kr原子核并釋放出三個中子是典型的核裂變反應，C正確11、(1)現有三個核反應方程：NaMg01e；92Un56BaKr3n；HHHen.下列說法正確的是()A是裂變，是衰變，是聚變B是聚變，是裂變，是衰變C是衰變，是裂變，是聚變D是衰變，是聚變，是裂變(2)現有四個核反應：A.HHHenB.UnXKr3nC.NaMgeD.HeBeCn_是發現中子的核反應方程，_是研究原子彈的基本核反應方程，_是研究氫彈的基本核反應方程求B中X的質量數和中子數解析(1)NaMge中Na核釋放出粒子，為衰變，UnBaKr3n為鈾核在被中子轟擊后，

13、分裂成兩個中等質量的核，為裂變而HHHen為聚變，故C正確(2)人工轉變核反應方程的特點：箭頭的左邊是氦核與常見元素的原子核，箭頭的右邊也是常見元素的原子核D是查德威克發現中子的核反應方程，B是裂變反應，是研究原子彈的基本核反應方程，A是聚變反應，是研究氫彈的基本核反應方程由電荷數守恒和質量數守恒可以判定，X質量數為144，電荷數為56，所以中子數為1445688.答案(1)C(2)DBA14488半衰期的考查12、一塊含鈾的礦石質量為M，其中鈾元素的質量為m，鈾發生一系列衰變，最終生成物為鉛已知鈾的半衰期為T，那么下列說法中正確的是 ()A經過2個半衰期后，這塊礦石中基本不再含有鈾B經過2個半衰期后，原來所含的鈾元素的原子核有發生了衰變C經過3個半衰期后，其中鈾元素的質量還剩D經過1個半衰期后該礦石的質量剩下答案C解析經過2個半衰期后礦石中剩余的鈾元素應該有，經過3個半衰期后礦石中剩余的鈾元素還有.因為衰變產物大部分仍然留在礦石中，所以礦石質量沒有太大的改變13、關于