内容正文:
高三 物理 学案 班级 姓名
48原子核
【自主学习】
一、物理学史
1、 :法国物理学家;发现天然放射现象,说明原子核也有复杂的内部结构。
2、 :英国物理学家;用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。
3、 :英国物理学家;从原子核的人工转变实验研究中,发现了中子。
4、 :法国(波兰)物理学家;是原子物理的先驱者,放射性元素“镭”的发现者。
5、 :法国物理学家;首先发现了用人工核转变的方法获得放射性同位素。
6、 :德国物理学家;用中子轰击铀核时,发现了铀核发生裂变。
7、 :美国物理学家;主持建成了世界上第一个“核反应堆”(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成),首次通过可控的裂变链式反应实现了核能的释放。
二、原子核的组成
1、原子核由 和 组成,统称为 。原子核的符号:。
为 ;为原子核的 ;为原子核的 。
例如:代表一种 原子核,它的组成为 ,这种碳核带 电,电荷量为 。
2、同位素:具有相同 ,不同 的原子核,在元素周期表中处于 位置,具有 的化学性质,因此在实际的化学反应中它们可以互相代替,如 。
三、原子核的衰变
1、定义:原子核 地放出 并转变成一种新原子核的过程叫做原子核的衰变。
2、两种衰变:
两种衰变
放出的粒子
粒子的来源
形成的射线
α衰变
β衰变
γ射线的形成:原子核发生α或β衰变时,释放出的能量会使新核处于 ,这时它要向低能级跃迁,能量以 的形式辐射出来,形成γ射线,因此γ射线是伴随α或β衰变产生的。γ光子的能量比可见光光子能量 ,因此原子核中蕴含的能量是非常巨大的。
α射线、β射线和γ射线都来自于原子核 。
3、衰变所遵循的规律: 和 守恒。
4、三种射线的成分和性质
名称
本质
带电情况
速度
穿透能力
电离能力
射线
射线
射线
5、放射性同位素的应用
(1)利用射线的性质:比如具射线有极强的 能力,具有 能量。工业上可以用射线来 ;医疗方面用射线来 ;
(2)利用放射性同位素的可探测性:同位素具有相同的 ,可以用放射性同位素代替非放射性同位素作为示踪原子,比如 。
6、半衰期
(1)定义:放射性元素的 有 发生衰变所需要的时间,叫这种元素的半衰期。
(2)半衰期公式:假设衰变前放射性元素原子核的质量为m。
半衰期公式:m余= 。半衰期越长,表明衰变越 。
(3)注意问题:
①衰变是微观世界里原子核的行为,因而半衰期是对 原子核的行为作出的统计规律,而对于少数几个原子核我们是 预测其衰变时间的,即半衰期公式不再成立。
②半衰期是由 决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件 。
四、核反应的四种类型
类型
典型核反应方程
特点及应用
衰变
α衰变
发生
应用其射线;作为示踪原子。
β衰变
+
人工转变
+ (卢瑟福发现质子)
原子核在其他粒子的 下产生 的过程。
应用:产生人工放射性同位素
+ (查德威克发现中子)
+ (放射性同位素发现)
重核裂变
控制;要用 轰击重核使之分裂为中等质量原子核。
应用: 、
氢核聚变
控制