第5章 原子核与基本粒子 章末综合提升（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（教科版2019）

返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 素养提能 章末检测卷(五) 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 2．衰变规律 (1)电荷数守恒；(2)质量数守恒；(3)能量守恒。 3．半衰期 (1)定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。 (2)意义：反映放射性元素衰变的快慢。 (3)影响因素：由核内部自身的因素所决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 [答案]　D 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 二、四类核反应的比较 1．几个重要的核反应方程 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 2.四类核反应的比较 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 衰变 人工转变 重核裂变 轻核聚变 产生条件 所有原子序数大于83的元素及个别小于83的元素自发进行 需要人工用高速粒子进行诱发 需要中子的轰击和一定的临界体积 需要极高温度，核才能获得足够的动能克服库仑斥力 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 衰变 人工转变 重核裂变 轻核聚变 意义 拉开了人类研究原子核结构的序幕 发现了质子、中子、正电子等基本粒子和一些人工放射性同位素 人类获得新能源的一种重要途径 人类获得新能源的一种重要途径 应用举例 利用放射性元素的半衰期进行文物年代鉴定等 得到人工放射性同位素、作示踪原子 核电站、核潜艇、原子弹等 氢弹、热核反应 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 BCD AB 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 素养2　科学思维——守恒思想的运用 在核反应过程中，遵守电荷数守恒、质量数守恒、动量和能量守恒。在分析处理此类问题时，要善于运用守恒思想求解，根据守恒定律列出方程，特别是在题给条件不涉及质量亏损，或者核反应所释放的核能全部转化为生成的新粒子的动能而无光子辐射的情况下，由动量守恒定律和能量守恒定律可以计算出核能的变化。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 　两个氘核以相等动能Ek＝0.5 MeV相向运动并发生正碰，产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量mD＝2.013 6 u，氦核质量mHe＝3.015 0 u，中子质量mn＝1.008 7 u、阿伏伽德罗常量NA＝6.0×1023mol－1,1 u相当于931.5 MeV的能量。 (1)写出核反应方程； 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 (2)计算一次核反应释放多少核能； [答案]　(2)3.26 MeV　 [解析]　(2)质量亏损为Δm＝2mD－mHe－mn＝(2×2.013 6－3.015 0－1.008 7)u＝0.003 5 u 释放的能量为ΔE＝0.003 5×931.5 MeV≈3.26 MeV。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 (3)若释放的核能都转化为动能，求中子和氦核的动能分别为多少； [答案]　(3)3.195 MeV　1.065 MeV　 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 (4)若共有1 kg的氘完全反应，求放出的总能量。 [答案]　(4)7.824×1013 J 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 素养3　科学态度与责任——原子物理中的STSE问题 一、生活安检 　安全生活离不开安检，近到地铁，远到火车和飞机，都会看到安检的存在。针对行李的安检机工作原理与医院里面用的CT成像原理很相似。当行李箱通过安检机的时候，就会在显示屏上显示出不同物体的轮廓，然后再根据颜色的不同，就能进一步判断物体大概属于哪一类。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 安检门主要是用来检测人身上是否携带了金属类管制利器的，它本质上是一种金属检测仪，根据金属的种类和大小，金属检测仪可以大致给出报警的金属所在的位置和大小，且不会对身体健康造成影响。 返回导航 下页 上页 教科物理选择性必修第三册 现在国内外一些机场已经配备了人体扫描仪，如图所示，人体扫描仪能对人体实行比安检门更详细的检查。人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，辐射强度极小，成为无害安检的理想波段。相比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种金属和非金属。因此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外安装检测金属的安检门。