沪教版高中物理选修1-2 6.3核反应与核能_学案 无答案

核反应与核能 【学习目标】 1．知道原子核的人工转变，知道质子和中子是如何被发现的。 2．知道爱因斯坦的质能方程。 3．会计算有关核反应所释放的能量。 【学习重难点】 会计算有关核反应所释放的能量 【学习过程】 (一)核反应 1．原子核在其他粒子的轰击下产生新核的过程，称为核反应。 2．两个重要的核反应。 发现质子的核反应：， 发现中子的核反应：。 说明： 。 3．核反应遵循的规律： 。 (二)质能方程 1．核反应中放出的能量称为核能。 2．组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫做质量亏损。 3．质能方程： ，该式表明物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比关系，C为光在真空中传播的速度。 4．核子结合成原子核释放的能量：(△m为质量亏损) (三)核能的计算。 核反应涉及的能量十分巨大，核能计算的依据——质能方程，常见的有下列两种情况： 1．若质量亏损△m的单位是千克，则用直接计算，△m的单位为千克，的单位是焦耳； 2．若质量亏损△m的单位是u(原子质量单位)，则利用“1u相当于”进行计算，△E的单位为Mev。 【难题巧解点拨】 例1 已知氘核的质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u，试(1)写出两个氘核生成一个核反应方程(2)计算上述核反应中释放的核能为多少？ 解析 根据质量数守恒和电荷数守恒不难写出核反应方程 ， 反应中质量亏损△m＝2.0136u×2-(3.0150u+1.0087u)＝0.0035u， 故释放的核能，△E＝0.0035×931．5Mev≈3.26Mev。 答案 3.26Mev。 点评 计算该题时应特别注意单位的统一。 例2 两个中子和两个质子结合成一个氦核，同时释放一定的核能，中子的质量为1.0087u，质子的质量为1.0073u，氦核的质量为4.0026u，试计算用中子和质子生成1kg的氦时，要释放多少核能？ 解析 先计算生成一个氦核释放的能量，再根据1kg氦核的个数即可算出释放的总的核能。 核反应方程， 生成一个氦核过程的质量亏损 △m＝(1.0087u+1.0073u)×2-4.0026u＝0.0294