專題19-1原子核單元知識(shí)脈絡(luò)與核心素養(yǎng)-

（一）本章知識(shí)網(wǎng)絡(luò)（二）本章核心素養(yǎng)解析一、科學(xué)思維——三種放射性射線1.三種放射性射線三種射線是指a射線、B射線和y射線，三種射線的實(shí)質(zhì)和特性如下表所示.粒子特性a射線?He（正電）穿透本領(lǐng)?。諝庵猩涑讨挥袔桌迕祝婋x本領(lǐng)強(qiáng)，速度為弟線2e（負(fù)電）穿透本領(lǐng)大（能穿透幾毫米厚的鋁板），電離作用較弱，速度為居Y射線高能光子（中性）穿透本領(lǐng)很大（能穿透幾厘米厚的鉛板），電離作用很小2.半衰期：放射性元索的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間.計(jì)算公式：N=No（§或加，其中〃=：，了為半衰期.［例1］如圖中曲線〃、氏c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里。以下判斷可能正確的是（）a、b為夕粒子的徑跡〃、〃為y粒子的徑跡c、4為a粒子的徑跡c、d為夕粒子的徑跡二、物理觀念——核反應(yīng)及其規(guī)律.核反應(yīng)原子核的變化叫做核反應(yīng)。.規(guī)律在各種核反應(yīng)中，存在著一些“守恒量”，這些“守恒量”為我們提供了解決核反應(yīng)中電荷、質(zhì)量、能量、動(dòng)量變化問題的方法和依據(jù)。概括為：（1）五個(gè)守恒①質(zhì)量數(shù)守恒；②質(zhì)子數(shù)（電荷數(shù)）守恒；

③質(zhì)量守恒（“虧損質(zhì)量”與釋放的“核能”相當(dāng)）;④能最守恒；⑤動(dòng)量守恒。（2）兩個(gè)方程①質(zhì)能方程：￡=〃?/,/〃指物體的質(zhì)量：②核能：bE=kmc1。.原子核衰變規(guī)律4.核反應(yīng)的四種類型衰變類型a衰變夕衰變衰變方程2X―多燈+?He9X—或+iY+，e衰變實(shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子2|H+2in->^Hein>|H+Ze衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量*度守恒類型可控性核反應(yīng)方程典例衰變a衰變自發(fā)贊U-翎Th+?He夕衰變自發(fā)鉗Th-鉀Pa+Ze人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂铺朜+yH1?0+|H（盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子）2He+汩er2C+廟（查德威克發(fā)現(xiàn)中子）冏Al+扭—軸?+加（約里奧?居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子）那一褥i+Ye重核裂變比較容易進(jìn)行人工控制贊U+An—>需Ba+瑞Kr+3（）n的U+信一皆Xe+算Sr+Win輕核聚變除氫彈外無法控制?H+?H->lHe4-in【例2】一個(gè)放出0粒子，運(yùn)動(dòng)方向均與磁場垂直，它們在磁場中的運(yùn)動(dòng)徑跡及兩個(gè)反沖核的徑跡如圖所示，則可以判定徑跡為Q粒子，徑跡為4粒子。【例3】（2016.全國卷III,35）—靜止的鋁原子核為\1俘獲一速度為l.OxWm/s的質(zhì)子〃后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核苗Si。下列說法正確的是。A.核反應(yīng)方程為p+WAl-＞省SiB.核反應(yīng)方程過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.核反應(yīng)過程中系統(tǒng)能量不守恒D.核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和E.硅原子核速度的數(shù)量級為10sm/s,方向與質(zhì)子初速度的方向一致【例4】(1)關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有()A.鑼U一鉗Th+gHe是a衰變VN+2He-PO+lH是夕衰變fH+?H^He+An是輕核聚變D.%Se一聚Kr+2-但是重核裂變(2)現(xiàn)有四個(gè)核反應(yīng)：A.—^He+inB.舜u+Jn―>X+^Kr+3inC.rfNa>i^Mg+-ieD.婦e+?Be—>i2C+6n①是發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，是研究原子彈的基本核反應(yīng)方程，是研究氫彈的基本核反應(yīng)方程。②求B中X的質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)。三、科學(xué)解釋—核反應(yīng)方程及核能計(jì)算.核反應(yīng)方程的書寫方法(1)熟記常見基本粒子的符號是正確書寫核反應(yīng)方程的基礎(chǔ)。如質(zhì)子(舊)、中子&1)、a粒子CHe)、夕粒子(%)、正電子(肥)、笊核價(jià)H)、僦核(汩)等。(2)掌握核反應(yīng)方程遵守的規(guī)律是正確書寫核反應(yīng)方程或判斷某個(gè)核反應(yīng)方程是否正確的依據(jù)，所以要理解并應(yīng)用好質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律。(3)熟悉核反應(yīng)的四種基本類型，可以幫助我們理清思路，很快寫出正確的核反應(yīng)方程。.核能計(jì)算的幾種方法(1)根據(jù)AE=A/wd計(jì)算,Am的單位是“kg”,。的單位是“m/s”，A￡的單位是“J”。(2)根據(jù)AE=Amx931.5MeV計(jì)算，因I原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)J-931.5MeV的能量,所以計(jì)算時(shí)的單位是“u”，AE的單位是“MeV”。(3)根據(jù)平均結(jié)合能來計(jì)算核能：原子核的結(jié)合能=平均結(jié)合能x核子數(shù)。(4)如果在核反應(yīng)中無光子輻射，核反應(yīng)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新核的動(dòng)能和新粒子的動(dòng)能。在這種情況下計(jì)算核能的主要依據(jù)是：①核反應(yīng)過程中只有內(nèi)力作用，故動(dòng)量守恒。②反應(yīng)前后總能量守恒。常見的反應(yīng)類型的能量計(jì)算：反應(yīng)前總動(dòng)能+反應(yīng)過程中釋放的核能=反應(yīng)后總動(dòng)能。［例5］在核電站泄漏的污染物中含有⑶I和137cs兩種放射性核素，它們通過一系列衰變產(chǎn)生對人體有危害的輻射.在下列四個(gè)式子中，有兩個(gè)能分別反映，3，1和137cs的衰變過程，它們分別是利(填入正確選項(xiàng)前的字母).⑶I和137cs原子核中的中子數(shù)分別是和.A.Xi―雙Ba+JnB.X2->SXc+-9ieC.X3—%Ba+2eD.X4-WXe+］p【例6】如圖所示，有界的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.05T,磁場方向垂直于紙面向里，MN是磁場的左邊界。在磁場中A處放,個(gè)放射源，內(nèi)裝僦Ra,避Ra放出某種射線后衰變成藻Rn。(1)寫出上述衰變方程。(2)若4處距磁場邊界MN的距離。4=1.0m時(shí)，放在MN左側(cè)