α射线电离性强.PPT

* 核物理 一、天然放射现象 1.天然放射现象 天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构 2.各种放射线的性质比较 最强，穿几cm铅版 最弱 1 0 0 光子 γ射线 较强，穿几mm铝板 较强 0.99 -1 1/1840 电子 β射线 最弱，纸能挡住 最强 0.1 +2 4 氦核 α射线 贯 穿 性 电 离 性 速 度（c） 电 荷（e） 质 量（u） 本 质 种 类 例1. 如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有 ( ) A.打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线 B.α射线和β射线的轨迹是抛物线 C.α射线和β射线的轨迹是圆弧 D.如果在铅盒和荧光屏间再加一个竖直向下的场强适当的匀强电场，可能使屏上的亮斑只剩下b A a b c AC 二、核反应 1.核反应类型 ⑴衰变： α衰变： （核内 ） ： （核内 ） γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后 跃迁到低能级。 β衰变： ⑵人工转变： （发现质子的核反应） （发现中子的核反应） （人工制造放射性同位素） } ⑶重核的裂变： 在一定条件下（超过临界体积），裂变反应会连续不断地进行下去，这就是链式反应。 （需要几百万度高温，所以又叫热核反应） ⑷轻核的聚变： 所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。（注意：质量并不守恒。） 2.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半衰期。（对大量原子核的统计规律）计算式为： 或 ，式中m表示放射性物质的质量。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。 3.放射性同位素的应用 ⑴利用其射线：α射线电离性强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电。γ射线贯穿性强，可用于金属探伤，也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变，可用于生物工程，基因工程。 ⑵作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。 ⑶进行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。 一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，半衰期短，可制成各种形状，强度容易控制）。 例2. 近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展。科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现所生成的超重元素的核 X经过6次α衰变后成为 Fm，由此可以判定该超重元素的原子序数和质量数 依次是( ) A.124，259 B.124，265 C.112，265 D.112，277 D 例3 【全国理综】14．在核反应方程式 A．X是中子，k=9 B．X是中子，k=10 C．X是质子，k=9 D．X是质子，k=10 中( ) B 例4. 一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m。铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的有 ( ) A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了 B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有 m/4发生了衰变 C.经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8 D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2 C 四、核能 1.核能 核反应中放出的能叫核能。 2.质量亏损 核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它 的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。 3.质能方程 爱因斯坦的相对论指出：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是： E = mc2，这就是爱因斯坦的质能方程。 质能方程的另一个表达形式是：ΔE=Δmc2。 以上两式中的各个物理量都必须采用国际单位。 在非国际单位里，可以用1u=931.5MeV。它表示1原子质量单位的质量跟931.5MeV的能量相对应。 4.释放核能的途径 凡是释放核能的核反应都有质量亏损。核子组成不同的原子核时，平均每个核子的质量亏损是不同的，所以各种原子核中核子的平均质量不同。核子平均质量小的，每个核子平均放的能多。铁原子核中核子的平均质量最小，所以铁原子核最稳定。凡是由平均质量