核反应及核能.ppt

物理12级 央弟 内容框架 基础填充 例题解析 知识梳理 核反应与核能 一：核反应 二：核能 三：原子能的释放 原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。 质子的发现 中子的发现 核力 原子核内将核子紧紧拉在一起的力叫做核力。 （1）原子核内质子和质子之间，质子和中子之间，中子和中子之间都存在着核力。 （2）核力是一种强相互作用的短程力，原子核内只有相邻的两个核子之间才会有核力作用。 E＝mc2 质能方程 质量亏损 △E=△mc2 D A B C E F Fe Z 0 核子平均质量 不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如下图关系： 重核的裂变 轻核的聚变 一、原子核的组成 1．原子核由______和_____组成，两者统称为______． 2．原子核常用 表示，X为元素符号，上角标A表示核的质量数，下角标Z表示核的__________ (原子序数)． 3．同位素是具有相同的_______而_______不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置． 二、天然放射现象 1．天然放射现象：某些元素自发放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些元素称放射性元素． 2．三种射线的本质：α射线是_______，β射线是______，γ射线是______． 三、原子核的衰变 1．衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化．可分为_______、______，并伴随着γ射线放出． 2．半衰期：放射性元素的原子核有_____发生衰变所需要的时间． 四、核能 1．核反应规律：在核反应中，_______守恒，______守恒． 2．核力 (1)概念：组成原子核的______之间存在的作用力． (2)核力特点 ①核力是____________ (强力)的一种表现，在它的作用范围内，核力比库仑力大得多． ②核力是_____力，作用范围在1.5×10－15 m之内． ③每个核子只跟______的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性． 3．质量亏损 (1)爱因斯坦质能方程：_________. (2)质量亏损：原子核的质量______组成它的核子的质量之和的现象． 4．结合能：克服核力束缚，使原子核分解为单个_____时需要的能量，或若干个核子在核力作用下结合成_______时需要的能量． 五、核裂变和核聚变 1．重核裂变 (1)定义：使重核分裂成___________的原子核的核反应． (2)铀核裂变：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，一种典型的反应是生成钡和氪，同时放出三个中子，核反应方程为 (3)链式反应：由重核裂变产生中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程叫做核裂变的链式反应． (4)链式反应的条件：①要有足够浓度的235U；②铀块体积需______临界体积，或铀块质量_____临界质量． 2．轻核聚变 (1)定义：两个轻核结合成_____的核，这样的核反应叫聚变． (2)聚变发生的条件：使物体达到几百万度的高温． 例1 根据核衰变和核反应的类型，完成下列题型： 是α衰变 是β衰变 是轻核聚变 是重核裂变 解析：α衰变是放射出氦核的天然放射现象，A正确；β衰变是放射出电子的天然放射现象，而B项是发现质子的原子核人工转变，故B错；C项是轻核的聚变，D项是β衰变现象，故C对D错． 2008年北京奥运会场馆设施采用很多太阳能技术。太阳的能量来源于氢核的聚变，每次聚变反应可以看作是4个氢核( )结合成1个氦核( )，同时放出正电子( )。已知氢核的质量为 ，氦核的质量为 ，正电子的质量为 ，真空中光速为c.下列关于氢核聚变的说法正确的是 ( ) ??A．核反应方程为 ?B．核反应方程为 ??C．每次核反应所释放的能量为 ??D．每次核反应所释放的能量为 例2 例3 一个高能γ光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子，请完成相应的反应方程： ． 已知电子质量me=9.10×10-31kg，光在真空中的传播速度为速为c=3.00×108m/s，则γ光子的能量至少为 J． 解析：核反应方程式为： 两个中子和两个质子可以结合成一个氦核, 已知中子的质量是1.008665u, 质子的质量是1.007276u, 氦核的质量是4.0026u, 求此核反应的质量亏损和结合能, (1u=1.66×10-27千克, c=3×108米／秒) 例4 解：△m＝0.029282u △E ＝ △mc2 ＝