第5章 原子核 章末综合提升（教师版）-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册五维课堂同步复习（人教版）

第五章原子核 章末综合提升 对应学生用书P108 [素养导图] 引力相互作用 天然放射现象贝克勒尔发现的 电磁相互作用 四种 强相互作用 相互 电离能力强 a射线 作用 力 穿透能力弱 弱相互作用 电离能力较弱 B射线 比结合能 结合能 结合能 穿透能力较强 线 电离作用更弱 质能方程E=mc 质量 射线 亏损 令 组 穿透能力更强 原 链式反应] 质子 核裂变 中子 方程：2U+n→Ba+Kr+3n 组 同位素：如H,H,和 方程：H+HHe+n+17.6MeV 核裂变 衰变时电荷数和质量数守恒 应用：氢弹 核聚变 核 衰变 a衰变，B衰变，Y衰变 遵循统计规律 磁约束、惯性约束 性 半衰期 粒子 射线测厚仪 分成四类 放射 放射治疗 新粒子 素的 性同 培优、保鲜 还在探索中 位素 应用 示踪原子 [能力强化] 5U+n→8Sr+HXe十 [强化1幻 四类核反应及其核反应方程 10n85U+n→ 重核裂变 1.书写原则：核反应遵循质量数和电荷数守恒. 2.常见的核反应方程及相关内容 Ba十gKr+3n 核反应式 与其相关的重要内容 H+H-He+in 轻核聚变 3.关于核反应的四点说明 28U→8Th十He a衰变实质21H+2n→2He (1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程 只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接。 36Th→Pa十-e B衰变实质n→H十_ie (2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空 只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应 质子的发 N+He→O+}H 卢瑟福 现(1919年) 方程. (3)核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒：遵循电 中子的发现 9Be+&He→C+bn 查德威克 荷数守恒 (1932年) (4)四类核反应的判断技巧：衰变方程的箭头左侧只 人工放射性 约里奥 有一项且箭头右侧必有He或"，e;人工转变的箭 3A1+He→GP+n 同位素的发现 居里夫妇 头左侧都含有一个用来轰击的小粒子，多为质子、 中子、α粒子或3粒子，且被轰击核多为中等质量 正电子的 约里奥 核；重核裂变的箭头左侧多为铀235，且有中子； P→wSi+e 发现(1934年) 居里夫妇 聚变方程的箭头左侧的原子序数都很小，多为前 4号元素. ·189· 物理·选择性必修第三册 [例1]（多选）下列说法正确的是 [例2]如图所示，有界匀强磁场磁感应强度大小为 A.H+H→He十n是聚变 B=0.05T,磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁 B.85U+n→9Xe+Sr+2n是裂变 场的左边界，在磁场中A处放一个放射源，内装8 C.288Ra→26Rn十He是a衰变 Ra(镭)，28Ra放出某种放射线后衰变成Rn D.HNa→Mg十_e是裂变 (氡).试写出Ra衰变的方程.若A距磁场的左边 思路点拨：(1)裂变是重核分裂为两个中等质量的 界MN的距离OA=1.0m时，放在MN左侧的粒 核；聚变是两个轻核结合成质量较大的核. 子接收器收到垂直于边界MN方向射出的质量较 (2)核方程遵循电荷数守恒、质量数守恒. 小的粒子，此时接收器距过OA的直线1.0m,则此 [解析]聚变是两个轻核结合成质量较大的核，A 时可以推断出一静止镭核Ra衰变时放出的能量 正确；裂变反应指的是质量较大的核分解成几块中 是多少？（保留两位有效数字，取1u=1.6×1027 等质量的核，B正确，D错误；放射性元素自发地放 kg,电子电荷量e=1.6×1019C) 射出a粒子的现象是a衰变，C正确. M×XB× [答案]ABC + ×× [强化2]核反应中的“守恒规律” ××A× 原子核物理中，常提及核反应的“守恒规律”与“核 N××× 能的计算”问题.事实上，在核反应过程中，由于核 思路点拨：(1)据质量数和电荷数守恒写出核反应 力对核子做功，会引起“核反应系统”（以下简称“系 方程。 统”)的能量变化.我们就把系统释放或吸收的这部 (2)据动量守恒定律、动能定义可求能量. 分能量，叫做核能.从而，核反应即可分为质量亏 [解析]2Ra→Rn十He 损、释放核能和质量增加、吸收核能两大类型.其 镭衰变放出α粒子和氡核，在磁场中做匀速圆周运 中，又以研究发生质量亏损、释放核能的一类核反 动，a粒子垂直于MN边界射出被接收器接收，a粒 应为学习的重点 子在磁场中的轨迹为子圆周，得圆半径为R=1.0m 欲解决核反应中有关“守恒规律”与“核能的计算” a粒子的动量m,v=qBR=1.6×10"kg·m/s 问题，可利用以下几条“依据”： 1.五个守恒 a粒子的动能为E,=2m02=名=2.0X10J 2m。 (1)质量数守恒. 衰变过程中动量守恒，有m,0=M (2)质子数（电荷数）守恒. (3)质量守恒(“亏损质量”与释放的“核能”相当). 氧核反冲的动能为E=M。心时0已 MR (4)能量守恒. 衰变过程释放出的能量为 (5)动量守恒. E+E=(1+)E≈204X10“J 2.两个方程 [答案]2Ra→2Rn十He2.04×1014J (1)质能方程：E=mc2,m指物体的质量. 汇规律总结 (2)核能：△E=△mc2. 如果在核反应中无光子辐射，核反应释放的核能全 3.一个半衰期(T) 部转化为新核的动能和新粒子的动能.在这种情况 (1)剩余核数：N=】 下计算核能的主要依据是： (2)剩余质量：m= (2) (1)核反应过程中只有内力作用，故系统动量守恒， (2)反应前后总能量守恒， ·190·