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 衰变自发23892U23490Th42He 衰变自发23490Th23491Pa01e 人工转变人工控制147N42He178O11H(卢瑟福发现质子)42He94Be126C10n(查德威克发现中子)2713Al42He3015P10n约里奥居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子3015P3014Si 0+1e重核裂变比较容易进行人工控制23592U10n14456Ba8936Kr310n23592U10n13654Xe9038Sr1010n 轻核聚变目前无法控制21H31H42He10n2.核反应方程式
2、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(11H)、中子(10n)、粒子(42He)、粒子(01e)、正电子(0+1 e)、氘核(21H)、氚核(31H)等(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方程中，表述正确的是()A.42He2713Al3015P10n 是原子核的人工转变B.31H11H42He 是核聚变反应C.199F11H1
3、68O42He 是 衰变D.23592U10n9038Sr13654Xe1010n 是裂变反应答案 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.147N42He178OXB.2713Al42He3015PXC.21H31H42HeXD.23592UX9038Sr13654Xe10X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
4、，未知粒子的质量数为 144171，电荷数为 7281，即未知粒子是质子(11H)；对 B，未知粒子的质量数为 274301，电荷数为 132150，所以 X 是中子(10n)；对 C，未知粒子的质量数为 2341，电荷数为：1120，X 也是中子(10n)；对 D，未知粒子质量数为2359013691，电荷数为 3854920，X 也是中子(10n)，故方程中 X 是中子的核反应为 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(12)n 或 m 余m 原(12)n，其中 n tT1/2，
5、T1/2 为半衰期2确定衰变次数的方法(1)AZXAZYn42Hem 01e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(23892U)衰变为铅核(20682Pb)的过程中，要经过 8 次 衰变和 6 次 衰变答案 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
6、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(23892U)衰变为铅核(20682Pb)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23892U 衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成21083Bi，而21083Bi 可以经一次衰变变成210 a X(X 代表某种元素)，也可以经一次衰变变成 b81Tl，210 a
7、 X 和 b81Tl 最后都变成20682Pb，衰变路径如图 1 所示则()图 1Aa82，b211B.21083Bi210 aX 是 衰变，21083Bi b81Tl 是 衰变C.21083Bi210 aX 是 衰变，21083Bi b81Tl 是 衰变D.b81Tl 经过一次 衰变变成20682Pb答案 B解析 由21083Bi210 a X，质量数不变，说明发生的是 衰变，同时知 a84.由21083Bi b81Tl，核电荷数减 2，说明发生的是 衰变，同时知 b206，故206 81Tl206 82Pb 发生了一次 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
8、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 Emc2 或 Emc2 计算核能方程 Emc2 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 u1.661027 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
9、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21H21H42He，因氘核的平均结合能为 1.1 MeV，氦核的平均结合能为 7.1 MeV，故释放的核能为 E47.1 MeV221.1 MeV24.0 MeV，故选 C.例 4 用中子轰击锂核(63Li)发生核反应，生成氚核(31H)和 粒子，并放出 4.8 MeV 的能量已知 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)63Li10n31H42He4.8 MeV(2)0.005 2 u(3)43解析(1)核反应方程为63Li10n31H42He4.8 MeV.(2)依据 Emc2 得，m 4.8931.5 u0.005 2 u.(3)根据题意有 m 氚v 氚mv0，由上式及动能 Ek p22m，可得它们的动能之比为 Ek 氚Ek p22m氚 p22mmm 氚43.
