1、章末总结一、对核反应方程及类型的理解1核反应的四种类型类型 可控性 核反应方程典例 衰变 自发 U Th He23892 23490 42衰变 衰变 自发 Th Pa e23490 23491 0 1N He O H147 42 178 1(卢瑟福发现质子)He Be C n42 94 126 10(查德威克发现中子)Al He P n2713 42 3015 10人工转变 人工控制P Si e3015 3014 0+1约里奥居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子U n Ba Kr3 n23592 10 14456 8936 10重核裂变比较容易进行人工控制 U n Xe Sr10 n235
2、92 10 13654 9038 10轻核聚变 目前无法控制 H H He n21 31 42 102.核反应方程式的书写(1)熟记常见基本粒子的符号是正确书写核反应方程的基础如质子( H)、中子( n)、 粒子(1 10He)、 粒子( e)、正电子( e)、氘核( H)、氚核( H)等42 0 1 0+1 21 31(2)掌握核反应方程遵循的规律是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“”表示反应方向(3)核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒例 1 ( 多选)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一下列释放核能的反应
3、方程中，表述正确的是( )A. He Al P n 是原子核的人工转变42 2713 3015 10B. H H He 是核聚变反应31 1 42C. F H O He 是 衰变19 1 168 42D. U n Sr Xe10 n 是裂变反应23592 10 9038 13654 10答案 ABD解析 A 是原子核的人工转变 的反应方程式；B 是聚变的核反应方程式；C 并不是 衰变，而是人工转变，衰变是自发进行的，不受外界因素的影响；D 是裂变的核反应方程式故A、B、D 正确针对训练 1 在下列四个核反应方程式中，X 表示中子的是_，属于原子核的人工转变的是_A. N He OX147 42
4、 178B. Al He PX2713 42 3015C. H H HeX21 31 42D. UX Sr Xe10X23592 9038 13654答案 BCD AB解析 不管是什么类型的核反 应，都遵守 电荷数守恒和质量数守恒，对 A，未知粒子的质量数为 144171，电荷数为 7281，即未知粒子是 质 子( H)；对 B，未知粒子的质量数1为 274301，电荷数为 132150，所以 X 是中子( n)；对 C，未知粒子的质量数为102341，电荷数为：11 20， X 也是中子( n)；对 D，未知粒子 质量数为101，电荷数为 3854920， X 也是中子( n)，故方程中 X
5、 是中子的核反应235 90 1369 10为 B、C、D，其中 A、B 为原子核的人工转变二、半衰期及衰变次数的计算1半衰期：大量放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间计算公式：N 余 N 原 ( )n或 m 余 m 原 ( )n，12 12其中 n ，T 1/2 为半衰期tT1/22确定衰变次数的方法(1) X Yn Hem eAZ AZ 42 0 1根据质量数、电荷数守恒得AA4nZZ2nm两式联立求解得 衰变次数 n 和 衰变次数 m.(2)根据 衰变和 衰变( 衰变质量数不变)直接求解例 2 ( 多选)关于天然放射现象，以下叙述正确的是( )A若使放射性物质的温度升高，其半衰期
6、将变长B 衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的C在 、 这三种射线中， 射线的穿透能力最强， 射线的电离能力最强D铀核( U)衰变为铅核( Pb)的过程中，要经过 8 次 衰变和 6 次 衰变23892 20682答案 CD解析 半衰期的时间与元素的物理状态无关，若使某放射性物质的温度升高，其半衰期不 变，故 A 错误； 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生的，故 B 错误；在、这三种射线中， 射线 的穿透能力最强， 射线的电离能力最强，故 C 正确；铀核( U)衰23892变为铅核( Pb)的过程中，每经过一次 衰变质子数少 2，质量数少 4；而每经过一次 衰变20
7、682质子数增加 1，质量数不变；由 质量数和核电荷数守恒，可知要经过 8 次 衰变和 6 次 衰变，故 D 正确针对训练 2 放射性元素 U 衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成 Bi，而23892 21083Bi 可以经一次衰变变成 X(X 代表某种元素) ，也可以经一次衰变变成 Tl， X 和21083 210a b81 210aTl 最后都变成 Pb，衰变路径如图 1 所示则( )b81 20682图 1Aa82，b211B. Bi X 是 衰变， Bi Tl 是 衰变21083 210a 21083 b81C. Bi X 是 衰变， Bi Tl 是 衰变21083 210a 21
8、083 b81D. Tl 经过一次 衰变变成 Pbb81 20682答案 B解析 由 Bi X，质 量数不变， 说明发生的是 衰变，同 时知 a84.由21083 210aBi Tl，核电荷数减 2，说明发生的是 衰变，同时知 b206，故 Tl Pb 发21083 b81 20681 20682生了一次 衰变 故选 B.三、核能的计算1利用质能方程来计算核能(1)根据核反应方程，计算核反应前与核反应后的质量亏损 m.(2)根据爱因斯坦质能方程 Emc 2 或 Emc 2 计算核能方程 Emc 2 中若 m 的单位用“kg” 、c 的单位用“m/s” ，则 E 的单位为“J” ；若 m 的单位
9、用“u” ，可直接用质量与能量的关系式推算 E，此时 E 的单位为“兆电子伏(MeV)” ，即 1 u1.6610 27 kg，相当于 931.5 MeV，即原子质量单位 1 u 对应的能量为 931.5 MeV，这个结论可在计算中直接应用2利用平均结合能来计算核能原子核的结合能核子的平均结合能核子数核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该次核反应所释放(或吸收) 的核能例 3 已知氘核的平均结合能为 1.1 MeV，氦核的平均结合能为 7.1 MeV，则两个氘核结合成一个氦核时( )A释放出 4.9 MeV 的能量B释放出 6.0 MeV 的能量C
10、释放出 24.0 MeV 的能量D吸收 4.9 MeV 的能量答案 C解析 依据题意可写出两个氘核结合成一个氦核的核反应方程为 H H He，因氘核的21 21 42平均结合能为 1.1 MeV，氦核的平均 结合能为 7.1 MeV，故 释放的核能为 E47.1 MeV 221.1 MeV24.0 MeV，故 选 C.例 4 用中子轰击锂核( Li)发生核反应，生成氚核( H)和 粒子，并放出 4.8 MeV 的能63 31量已知 1 u 相当于 931.5 MeV 的能量(1)写出核反应方程；(2)求出质量亏损；(3)若中子和锂核是以等大反向的动量相碰，且核反应释放的能量全部转化为新生核的动能，则氚核和 粒子的动能比是多少？答案 (1) Li n H He4.8 MeV63 10 31 42(2)0.005 2 u (3)43解析 (1)核反应方程为 Li n H He4.8 MeV.63 10 31 42(2)依据 Emc 2得，m u0.005 2 u.4.8931.5(3)根据题意有 m 氚 v 氚 m v0，由上式及动能 Ek ，可得它们的动能之比为 Ek 氚 p22mEk m m 氚 43.p22m氚 p22m
