章末整合提升3-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（鲁科版选修3-5）

一、对核反应方程及类型的理解 [来源:Zxxk.Com] 1．核反应方程的比较 名称[来源:学科网] 核反应方程 时间 其他[来源:学科网] 衰[来源:Zxxk.Com][来源:Zxxk.Com] 变[来源:学_科_网][来源:学_科_网][来源:Z_xx_k.Com] α衰变[来源:学*科*网Z*X*X*K] HeTh＋U―→ 1896年 贝克勒尔 β衰变 ePa＋Th―→ 人 工 转 变 正电子 n P＋He―→Al＋ eSi＋P―→ 1934年 约里奥· 居里夫妇 发现质子 HO＋He―→N＋ 1919年 卢瑟福 发现中子 nC＋He―→Be＋ 1932年 查德威克 2.解题时注意事项 (1)熟记一些粒子的符号：α粒子(H) H)、氚核(e)、氘核(e)、正电子(n)、电子(H或p)、中子(He)、质子( (2)注意在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒． 【例1】　在下列四个核反应中，X表示中子的是________；属于原子核的人工转变的是________． A.O＋X He―→N＋ B.P＋X He―→Al＋ C.He＋X H―→H＋ D.Xe＋10X Sr＋U＋X―→ 答案　BCD　AB 解析　在核反应中，不管是什么类型的核反应，都遵守电荷数守恒和质量数守恒．据此，可以判断未知粒子属于什么粒子，在A中，未知粒子的质量数为：14＋4＝17＋x，x＝1，其电荷数为：7＋2＝8＋y，y＝1，即未知粒子是质子(n)．故方程中X是中子的核反应为B、C、D.属于原子核的人工转变的是A、B.n)；对D，未知粒子质量数为235＋x＝90＋136＋10x，x＝1，电荷数为：92＋y＝38＋54＋10y，y＝0，也是中子(n)；对C，未知粒子的质量数为：2＋3＝4＋x，x＝1，电荷数为：1＋1＝2＋y，y＝0，也是中子(H)；对B，未知粒子的质量数：27＋4＝30＋x，x＝1，其电荷数为：13＋2＝15＋y，y＝0，所以是中子( 针对训练　完成下列核反应方程． A.8O＋________ He―→7N＋ B.Si＋________ P―→ C. 54Xe＋________ Sr＋n―→U＋ D.n H―→________＋H＋ 其中属于衰变的是________，属于人工转变的是________． 答案　He　B　A n　e　10H　 解析　根据电荷数守恒和质量数守恒可完成核反应方程，然后由核反应的类型即可判断出反应的类型． 二、半衰期及衰变次数的计算 1．半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间． 计算公式：n＝N， n，其中n＝n或m＝M T1/2为半衰期． 2．确定衰变次数的方法 (1)e He＋mY＋nX―→ 根据质量数、电荷数守恒得 A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m 二式联立求解得α衰变次数n和β衰变次数m. (2)根据α衰变和β衰变(β衰变质量数不变)直接求解． 【例2】　恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K时，可以发生“氦燃烧”．(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：Be占开始时的________． Be，经7.8×10－16s后所剩下的Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10－16s.一定质量的Be＋γ. (2)He＋________―→ 答案　(1)或12.5% He或α　(2) 解析　(1)由质量数和电荷数守恒可得答案为或12.5%.m0，故应填3＝Be的质量m＝m0He或α；(2)由题意可知经过了3个半衰期，故剩余的 【例3】　放射性元素Pb，衰变路径如图1所示．则(　　)Tl最后都变成X和Tl，X(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成Bi可以经一次衰变变成Bi，而U衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成 图1 A．a＝82，b＝211 B.Tl是α衰变 Bi―→X是β衰变，Bi―→ C.Tl是β衰变 Bi―→X是α衰变，Bi―→ D.Pb Tl经过一次α衰变变成 答案　B 解析　由Pb发生了一次β衰变．故选B.Tl―→Tl是核电荷数减2，说明发生的是α衰变，同时知b＝206，由Bi―→X，质量数不变，说明发生的是β衰变，同时知a＝84.由Bi―→ 三、α衰变和β衰变在磁场中的运动轨迹 分析α衰变和β衰变在磁场中的运动轨迹，一般思路为： 1．衰变过程中，质量数守恒、电荷数守恒． 2．衰变过程中动量守恒． 3．带电粒子垂直于磁场方向做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力． 4．静止的原子核发生α衰变和β衰变的规律以及它们在磁场中运动的轨迹特点如下表： α衰变 两圆外切，α粒子半径大 β衰变 两圆内切，β粒子半径大 【例4】　一