第十五章 专题强化23 光电效应的经典问题（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（单选版 新教材 新高考）

第❷课时　原子核 一、原子核的组成 1．天然放射现象：放射性元素自发地发出射线的现象。 原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射线。 2．射线的分类：三种射线为α射线、β射线和γ射线。 3．原子核的组成 (1)质子和中子都是原子核的组成成分，它们统称为核子。 (2)原子核的符号 (3)核中质子数相同而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，互称同位素。 二、放射性元素的衰变 1．原子核的衰变 (1)原子核自发地放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。 (2)两个典型的衰变方程 ①α衰变： 92238U→ 90234Th＋24He； ②β衰变： 90234Th→ 91234Pa＋－1　0e (3)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。 三、核力和结合能 1．结合能与比结合能 (1)结合能：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能。 (2)比结合能：原子核的结合能与核子数之比，叫作比结合能，也叫作平均结合能。 核子越多，原子核的结合能越大。比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。 2．质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫作质量亏损。 四、核裂变与核聚变 1．核裂变 (1)概念：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程。 (2)临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量。 (3)反应堆构造：核燃料、减速剂、镉棒、防护层。 2．核聚变 (1)概念：两个轻核结合成质量较大的核的反应过程。轻核聚变反应必须在高温下进行，因此又叫热核反应。 (2)可控热核反应应用到了磁约束和惯性约束。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (1)β衰变中的电子来源于原子核外部。(　　×　　) (2)天然放射现象的发现揭示了原子核还可再分。(　　√　　) (3)原子核是由质子和电子组成的。(　　×　　) (4)人工放射性同位素被广泛地应用。(　　√　　) (5)发生β衰变时，新核的电荷数不变。(　　×　　) (6)半衰期是一个统计规律，对少数原子核不适用。(　　√　　) (7)三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是γ射线、β射线、α射线。(　　√　　) (8)目前核电站多数是采用核聚变反应发电。(　　×　　) (9)轻核聚变比重核裂变的产能效率更高。(　　√　　) 1．天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力的实验结果如图所示，由此可知(　　) A．②是来自于原子核外部的电子 B．①的电离作用最强，是一种电磁波 C．③的电离作用较强，是一种电磁波 D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 D　解析：三种射线均来自于原子核内部，A错误；从图中可看出，一张纸能挡住①射线，则①射线一定是α射线，其贯穿本领最差，电离能力最强，但不是电磁波，而是高速粒子流，B错误；铝板能挡住②，而不能挡住③，说明③一定是γ射线，其电离能力最弱，贯穿本领最强，是一种电磁波，属于原子核内以能量形式释放出来的以光速运行的高能光子，C错误，D正确。 2．已知中子的质量是mn＝1．674 9×10－27 kg，质子的质量是mp＝1．672 6×10－27 kg，氘核的质量是mD＝3.343 6×10－27 kg，则氘核的比结合能为(　　) A．3.51×10－13 J B．2.00 MeV C．1．76×10－13 J D．2.19 MeV 答案：C 考点一　原子核的衰变、半衰期 1．放射性同位素 (1)概念：物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素。 (2)应用：消除静电、工业探伤、做示踪原子等。 (3)防护：防止放射性对人体组织的伤害。 2．射线的本质 (1)α射线：是氦原子核，速度可达到光速的，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。 (2)β射线：是高速电子流，速度可以接近光速，电离能力较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板。 (3)γ射线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10 m以下。它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板或几十厘米厚的混凝土