2026届高考物理一轮复习课件：第3节 原子核

第3节　原子核 2026届高三第一轮复习课件 一、原子核的组成 1、天然放射现象 2、三种射线 γ射线 β射线 α射线 电离能力 贯穿能力 速度 成分 氦原子核 高速 电子流 高能量 电磁波 1/10光速 接近光速 光速 弱 较强 很强 很容易 较弱 更小 二、放射性元素的衰变 1、α衰变 2、β衰变 原子核衰变时电荷数和质量数都守恒 放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，并放出γ光子。因此，γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。当放射性物质连续衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ射线辐射。这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β、γ三种射线。 说明：经过一次α衰变，原子核的质量数少了4，核电荷数少了2，元素性质发生改变。经过一次β衰变，质量数不变，核电荷数增加1，元素性质也发生变化。 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，叫作这种元素的半衰期 放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。例如，一种放射性元素，不管它是以单质的形式存在，还是与其他元素形成化合物，或者对它施加压力、提高温度，都不能改变它的半衰期。这是因为压力、温度或与其他元素的化合等，都不会影响原子核的结构。 三、原子核的组成 1、质子的发现(卢瑟福） 2、中子的发现 3、原子核的组成 四、放射性同位素 应用 保鲜 示踪原子 四、原子核的结合能 1、结合能：将原子核拆散成单个核子需要吸收的能量或是将核子结合成原子核所放出的能量。 2、质能联系方程： 1u=1.66×1027kg 1u质量相当的能量为： 五、重核裂变和轻核聚变 + → + + 1、重核裂变 把核裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫作它的临界体积，相应的质量叫作临界质量。 核裂变中放出中子，数目有多有少，中子的速度也有快有慢。以铀235为例，核裂变时产生两或三个中子。如果这些中子继续与其他铀235发生反应，再引起新的核裂变，就能使核裂变反应不断地进行下去。这种由重核裂变产生的中子使核裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫作核裂变的链式反应。 1 kg铀235全部裂变时放出的能量就相当于2 800 t 标准煤完全燃烧时释放的化学能！ 当前普遍使用的“热中子（慢中子）”核反应堆。中子的速度不能太快，否则会与铀 235“擦肩而过”，铀核不能“捉”住它，不能发生核裂变。实验证明，速度与热运动速度相当的中子最适于引发核裂变。这样的中子就是“热中子”，或称慢中子。但是，核裂变产生的是速度很大的快中子，因此，还要设法使快中子减速。为此，在铀棒周围要放“慢化剂”，快中子跟慢化剂中的原子核碰撞后，中子能量减少，变为慢中子。常用的慢化剂有石墨、重水和普通水（也叫轻水）。 为了调节中子数目以控制反应速度，还需要在铀棒之插进一些镉棒。镉吸收中子的能力很强，当反应过于激烈时，将镉棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些。这种镉棒叫作控制棒。 核反应堆 核聚变：两个轻核结合成质量较大的核。 氘核的质量：mD＝2.01410u 氚核的质量：mT＝3.01605u 氦核的质量：mα＝4.00260u 中子的质量：mn=1.00867u 求：1个氘核核一个氚核发生裂聚释放的能量？ 1个U235发生裂变释放的能量200.55MeV能量，1个氘核和一个氚核聚变放出17.59MeV能量，哪个反应放出的多？ 哪个反应单个核子放出的能量多？ 2、轻核裂变 1．在人类对世界进行探索的过程中，科学探究起到了非常重要的作用下列说法符合历史事实的是（　　）A．贝克勒尔从沥青铀矿中发现了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素B．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子C．爱因斯坦最先将能量子概念引入物理学，使得光电效应的理论与实验的矛盾迎刃而解D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷 D 2．在很多装饰材料中，都不同程度地含有放射性元素。下列说法正确的是（　　）A．α射线、β射线和γ射线都是电磁波B．在α、β、γ三种射线中，γ射线的电离能力最强C．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后一定只剩下1个氡原子核 C 3．14 C发生放射性衰变成为14 N，半衰期约5 700年。已知植物存活期间，其体内14 N与12 C的比例不变；生命活动结束后，14 C的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中14 C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是 （　　）A．该古木的年代距今约11400年B．12 C、13 C、14 C具有相同的中子数C．14 C衰变为14 N的过程中放出β射线D．增加样品测量环境的压强将加速14 C的衰变 C B D B B A A A B A BCD $