（一）原子核的三種衰變和三種射線性質(zhì)
1．原子核的三種衰變
(1)①α衰變是原子核放出兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子的結(jié)合體．
②β衰變是原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子時(shí)發(fā)生的．
③β＋衰變是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)變成一個(gè)中子時(shí)產(chǎn)生的．γ射線是在發(fā)生α衰變、β衰變和β＋衰變時(shí)，產(chǎn)生的新核由較高能量狀態(tài)向較低能量狀態(tài)躍遷時(shí)發(fā)生的．
(2)不論發(fā)生哪種衰變，衰變前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)是守恒的．
2．三種放射性射線
三種射線是指α射線、β射線和γ射線，三種射線的實(shí)質(zhì)和特性如下表所示．
3.確定衰變次數(shù)的方法
(1)X→Y＋nHe＋me
根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得A＝A′＋4n
Z＝Z′＋2n－m
二式聯(lián)立求解得α衰變次數(shù)n和β衰變次數(shù)m.
(2)根據(jù)α衰變和β衰變實(shí)質(zhì)(β衰變質(zhì)量數(shù)不變)直接求解
（二）對(duì)核反應(yīng)方程的類型的理解
1．四類核反應(yīng)方程的比較
(2)注意在核反應(yīng)方程中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)是守恒的；在解有關(guān)力學(xué)綜合問題時(shí)，還有動(dòng)量守恒和能量守恒．
（三）核能的計(jì)算
1．利用質(zhì)能方程來計(jì)算核能
(1)首先根據(jù)核反應(yīng)方程，計(jì)算核反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損Δm.
(2)再根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程E＝mc2或ΔE＝Δmc2計(jì)算核能．方程ΔE＝Δmc2中若Δm的單位用“kg”、c的單位用“m/s”，則ΔE的單位為“J”；若Δm的單位用“u”，可直接用質(zhì)量與能量的關(guān)系式1 u相當(dāng)于931.5 MeV推算ΔE，此時(shí)ΔE的單位為“兆電子伏(MeV)”，即原子質(zhì)量單位1 u對(duì)應(yīng)的能量為931.5 MeV.
2．利用平均結(jié)合能來計(jì)算核能
原子核的結(jié)合能＝核子的平均結(jié)合能×核子數(shù)．核反應(yīng)中反應(yīng)前系統(tǒng)內(nèi)所有原子核的總結(jié)合能與反應(yīng)后生成的所有新核的總結(jié)合能之差，就是該核反應(yīng)所釋放(或吸收)的核能．
3．利用能量守恒定律計(jì)算
核反應(yīng)中如無光子輻射，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．這種情況下的核能可由下列關(guān)系計(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．
（四）核裂變與核能的計(jì)算
1.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生的條件
(1)鈾塊的體積大于臨界體積．體積超過臨界體積時(shí)，保證中子能夠碰到鈾核．
(2)有足夠濃度的鈾235.
(3)有足夠數(shù)量的慢中子．
2.．裂變反應(yīng)的能量：鈾核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核，發(fā)生質(zhì)量虧損，所以放出能量．一個(gè)鈾235核裂變時(shí)釋放的能量如果按200 MeV估算，1 kg鈾235全部裂變放出的能量相當(dāng)于2 800 t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒釋放的能量，裂變時(shí)能產(chǎn)生幾百萬度的高溫．
3.根據(jù)重核發(fā)生裂變的條件和裂變放能的原理分析可知，裂變時(shí)因鈾核俘獲中子即發(fā)生核反應(yīng)，是核能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，其釋放的能量遠(yuǎn)大于其俘獲中子時(shí)吸收的能量．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是有條件的，即鈾塊的體積必須大于其臨界體積．如果體積小，中子從鈾塊中穿過，碰不到原子核，則鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不會(huì)發(fā)生．在裂變反應(yīng)中核子數(shù)是不會(huì)減少的
（五）核聚變和核能的計(jì)算
1．聚變發(fā)生的條件：要使輕核聚變，必須使輕核接近核力發(fā)生作用的距離10－15 m，這要克服電荷間強(qiáng)大的斥力作用，要求使輕核具有足夠大的動(dòng)能．要使原子核具有足夠大的動(dòng)能，就要給它們加熱，使物質(zhì)達(dá)到幾百萬開爾文的高溫．
2．輕核聚變是放能反應(yīng)：從比結(jié)合能的圖線看，輕核聚變后比結(jié)合能增加，因此聚變反應(yīng)是一個(gè)放能反應(yīng)．
3．聚變方程
1、為測(cè)定水庫的存水量，將一瓶放射性溶液倒入水庫中，已知這瓶溶液每分鐘衰變8×107次，這種元素的半衰期為2天，10天以后從水庫取出1 m3的水，并測(cè)得每分鐘衰變10次，求水庫的存水量．
【解題如圖所示】
2、一個(gè)靜止的鈾核U(原子質(zhì)量為232.037 2 u)放出一個(gè)α粒子(原子質(zhì)量為4.002 6 u)后衰變成釷核Th(原子質(zhì)量為228.028 7 u)．(已知原子質(zhì)量單位1 u＝1.67×10－27 kg，1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量)
(1)寫出鈾核的衰變反應(yīng)方程；
(2)算出該衰變反應(yīng)中釋放出的核能；
(3)若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新核的動(dòng)能，則α粒子的動(dòng)能為多少？
【解題如圖所示】
3、中國第三代核電自主化的依托項(xiàng)目——山東海陽核電站兩臺(tái)機(jī)組的開工，在全世界引起了轟動(dòng)．在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能．核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能．
4、在人類認(rèn)識(shí)原子與原子核結(jié)構(gòu)的過程中，符合物理學(xué)史的是( )
A．查德威克通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子
B．湯姆孫首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說
C．居里夫人首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象
D．盧瑟福通過原子核的人工轉(zhuǎn)變發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子
解析：選D．湯姆孫研究陰極射線發(fā)現(xiàn)了電子，A錯(cuò)；盧瑟福首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，B錯(cuò)；貝克勒爾首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，C錯(cuò)．
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