顯微鏡,顯微鏡價(jià)格,顯微鏡的價(jià)格

　　一. 教學(xué)內(nèi)容：

　　原子核與放射性

　　核能

　　第3章 原子核與放射性

　　第1節(jié) 原子核構(gòu)造

　?。勰康恼?qǐng)求］

　　1、知道原子核的組成，知道核子和同位素的概念。

　　2、會(huì)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程。

　　3、懂得發(fā)明質(zhì)子和中子的進(jìn)程。

　　1、質(zhì)子、中子的發(fā)現(xiàn)

　　科學(xué)家用高速粒子流轟擊原子核，迫使原子核發(fā)生____________，通過對(duì)生成的新核及產(chǎn)生的粒子進(jìn)行研討，了解原子核的內(nèi)部構(gòu)成。質(zhì)子和中子就是通過這種原子核的人工改變被發(fā)現(xiàn)的。

　　1919年，盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，其核反應(yīng)方程為：

　?。ㄙ|(zhì)子）。

　　1932年，查德威克發(fā)現(xiàn)中子，核反應(yīng)方程為：

　?。ㄖ凶樱?

　　2、原子核的組成，同位素

　　原子核由____________和____________組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為____________。

　　質(zhì)子數(shù)雷同，中子數(shù)不同的元素互稱為____________。

　　3、核反應(yīng)及核反應(yīng)方程

　　在核物理學(xué)中，原子核在具有一定能量的其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，稱為____________。

　　通常用 作為原子核符號(hào)，其中X為元素符號(hào)；A表現(xiàn)原子核的質(zhì)量數(shù)，寫在元素符號(hào)左上角；Z表現(xiàn)核電荷數(shù)，即質(zhì)子數(shù)，寫在元素符號(hào)左下角，用此種原子核符號(hào)描寫核反應(yīng)進(jìn)程的式子稱為核反應(yīng)方程。

　　注意：核反應(yīng)方程必需遵照電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒。

　　另外，核反應(yīng)過程通常是不可逆的，方程中只能用箭頭“→”銜接并唆使反應(yīng)方向，而不用等號(hào)“＝”銜接。

　　例.用 粒子轟擊氮14，成果發(fā)明了質(zhì)子。圖中示意了云室試驗(yàn)的照片，其中的a、b、c三條不同的徑跡分辨代表誰的徑跡？并寫出此核反響方程。

　?。劢獯穑萦?粒子轟擊氮14，發(fā)生質(zhì)子和氧17，由于氧17的電荷數(shù)顯明多于質(zhì)子的電荷數(shù)，氧17有更強(qiáng)的電離才能，所以它在云室中飛過期的徑跡粗，而質(zhì)子的徑跡細(xì)；又由于氧17的質(zhì)量數(shù)顯明大于質(zhì)子的質(zhì)量數(shù)，依據(jù)動(dòng)量守恒，氧17的速度顯著小于質(zhì)子的飛翔速度，所以氧17的飛行間隔較短，質(zhì)子的飛行間隔較長。

　　故：b為反應(yīng)前 粒子飛行的徑跡；

　　a為反映后發(fā)生的氧17的飛翔徑跡；

　　c為反應(yīng)后天生的質(zhì)子的飛翔徑跡。

　　核反應(yīng)方程為：

　?。坌〗Y(jié)］在云室中，根據(jù)粒子飛行動(dòng)跡的是非、粗細(xì)及參加磁場后粒子軌跡的曲折方向和曲率半徑、磁場的強(qiáng)度及方向等，人們可以推得粒子的很多特征。在歷史上人們研討粒子的性質(zhì)和發(fā)明新的微觀粒子中，云室曾作出過主要的貢獻(xiàn)。

　　第2節(jié) 原子核衰變及半衰期

　?。勰康恼?qǐng)求］

　　1、了解天然放射現(xiàn)象，知道放射現(xiàn)象的本質(zhì)是原子核的衰變。

　　2、知道三種自然放射線的基礎(chǔ)性質(zhì)。

　　3、控制原子核衰變規(guī)律，懂得半衰期概念。

　　4、能夠熟練應(yīng)用核衰變的規(guī)律寫出核衰變的核反應(yīng)方程。

　　5、能夠應(yīng)用電場或磁場分別和辨別三種天然放射線。

　　1、天然放射現(xiàn)象

　　物資能自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫做______________，正是天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認(rèn)識(shí)到原子核有著龐雜的內(nèi)部構(gòu)造，通過研究，人們發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序數(shù)小于83的天然存在的元素有些也具有放射性。

　　2、放射線的性質(zhì)

　?、?射線：速度約為光速十分之一的______________原子核粒子流（ ），貫穿才能______________（可穿透空氣幾厘米或一張薄紙），電離作用______________。

　?、?射線：速度接近光束的______________（ ），貫串作用______________（可穿透幾毫米厚鉛板），電離作用______________。

　?、?射線：波長極短的電磁波， 粒子就是光子，貫串本事______________（可穿透幾厘米厚的鉛板），電離作用______________。

　　3、原子核的衰變

　?、俣x：原子核自發(fā)地放出某種粒子而改變?yōu)樾碌脑雍说淖兏凶鲈雍说腳_____________。

　?、谒プ兊姆N類

　　衰變：放出 粒子（即氦核 ）的衰變。每發(fā)生一次 衰變，新、舊原子核比擬，核電荷數(shù)將減少______________，質(zhì)量數(shù)減少______________，即

　　衰變：放出 粒子（即電子 ）的衰變每發(fā)生一次 衰變，新、舊核比擬，新核電荷數(shù)增長______________，質(zhì)量數(shù)______________，即 。

　　射線是放射性原子核在發(fā)生 衰變或 衰變時(shí)，產(chǎn)生的某些新核由于具有過多的能量（核處于激發(fā)態(tài)）而輻射出的光子流。

　　4、半衰期

　　放射性元素的原子核有______________發(fā)生衰變須要的時(shí)光叫做半衰期，是表示放射性元素衰變______________的物理量，不同的元素，其半衰期不同，有的差異很大。

　　半衰期的大小由放射性元素的原子核內(nèi)部本身的因素決議，跟原子所處的____________（如壓強(qiáng)、溫度等）或______________（如單質(zhì)或化合物）無關(guān)。 種類 組成粒子 衰變方程 出射速度 貫穿本事 電離才能 射線 氦核 約 弱，不能穿透薄紙或薄鋁箔 很強(qiáng) 射線 電子 接近c(diǎn) 較強(qiáng)，能穿透幾毫米的鋁板 較弱 射線 光子 隨同 和 射線產(chǎn)生 c Zui強(qiáng)，能穿透幾厘米的鉛板 很小 例. 在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中的A點(diǎn)，有一個(gè)靜止的原子核，當(dāng)它發(fā)生______________衰變時(shí)，射出的粒子以及生成的新核才做如圖的圓周運(yùn)動(dòng)，可以斷定，發(fā)生衰變時(shí)新核的運(yùn)動(dòng)方向是______________。若兩圓的半徑之比是44：1，則這個(gè)放射性元素的原子序數(shù)是______________。

　?。劢獯穑蒽o止核衰變后兩天生物的速度反向，依據(jù)左手定則斷定它們?cè)诖艌鲋械氖芰Ψ较?，若衰變時(shí)放出正電粒子，則正粒子和新生核的軌跡應(yīng)是外切圓，若衰變放出負(fù)粒子，則兩軌跡是內(nèi)切圓。

　　可知，發(fā)生了 衰變，新核（帶正電）的運(yùn)動(dòng)方向向右。

　　由 ∝ 可知

　　，即：

　　可見，放射性元素的原子核電荷數(shù)為43。

　?。坌〗Y(jié)］本題的解析過程應(yīng)斟酌衰變性質(zhì)、動(dòng)量守恒、洛倫茲力及左手定則等知識(shí)，具有綜合性強(qiáng)的特色，應(yīng)全面把握。

　　第4章 核能

　?。勰康囊螅?

　　1、知道核力的性質(zhì)，能簡略說明輕核與重核內(nèi)中子數(shù)、質(zhì)子數(shù)具有不同比例的原因。

　　2、知道核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損。

　　3、知道愛因斯坦的質(zhì)能方程，理解質(zhì)量與能量的關(guān)系。

　　4、懂得原子核的結(jié)合能及平均結(jié)合能概念，懂得釋放能量的道路。

　　5、知道重核的裂變是開釋核能的道路之一。

　　6、知道鈾核裂變及鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的原理。

　　7、了解核反應(yīng)堆和核電站的基礎(chǔ)原理。

　　8、控制鈾核裂變的核反應(yīng)方程，會(huì)根據(jù)其質(zhì)量虧損盤算釋放的核能。

　　9、懂得聚變反映的特色及其條件。

　　10、了解可控?zé)岷朔磻?yīng)及其研討和發(fā)展。

　　1、核能

　　核反應(yīng)過程中釋放或接收的能量叫______________。如： ，中子和質(zhì)子聯(lián)合成一個(gè)氘核時(shí)會(huì)釋放出 能量，這個(gè)能量以光子的情勢(shì)輻射出往。 ，一個(gè)氘核分拆成中子和質(zhì)子時(shí)須要接收的能量即是或大于 的光子。

　　2、質(zhì)量虧損

　　組成原子核的核子的質(zhì)量與原子核的質(zhì)量之差叫做核的______________。呈現(xiàn)質(zhì)量虧損的核反應(yīng)才干開釋能量。

　　3、愛因斯坦質(zhì)能方程

　　，E表示物體的能量，m表示物體的質(zhì)量，c表現(xiàn)光速。根據(jù)質(zhì)量虧損可以盤算核反應(yīng)中釋放的核能為： 。

　　4、重核的裂變

　　一個(gè)重核決裂成兩個(gè)或兩個(gè)以上的中等質(zhì)量的核的反映，叫做______________。

　　鈾235在裂變過程中，會(huì)產(chǎn)生2~3個(gè)中子，這些中子再引起其他鈾核的裂變，這可以使反應(yīng)連續(xù)不斷地進(jìn)行下往，這種反應(yīng)叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

　　5、輕核的聚變

　　輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核叫做______________。輕核的核子平均質(zhì)量比中等質(zhì)量的核的核子的平均質(zhì)量要大得多，所以輕核聚合為中等核時(shí)要釋放大批的核能。

　　6、正確區(qū)分原子核能和原子能級(jí)

　　原子核能是原子核內(nèi)核力做正功時(shí)釋放出來的能量。而原子能級(jí)是指原子處于各種定態(tài)時(shí)的能量（電勢(shì)能和電子的動(dòng)能之和），原子躍遷時(shí)，庫侖力做正功，釋放出能量，兩種釋放出來的能量盤算為：

　　核能：

　　原子躍遷： 。

　　7、怎樣懂得質(zhì)能方程

　?。?）質(zhì)能方程闡明，一定的質(zhì)量總是跟一定的能量相接洽的。具體地說，一定質(zhì)量的物體所具有的總能量是一定的，等于光速的平方與其質(zhì)量之積，這里所說的是總能量，不是單指物體的動(dòng)能、核能或其他哪一種能量，而是物體所具有的各種能量的總和。

　?。?）根據(jù)質(zhì)能方程，物體的總能量與其質(zhì)量成正比，物體的質(zhì)量增長，顯微鏡價(jià)格攝像頭價(jià)格，則總能量隨之增長；質(zhì)量減少，總能量也隨之減少，這時(shí)質(zhì)能方程也可寫作 。

　?。?）應(yīng)用質(zhì)能方程時(shí)應(yīng)注意單位。一般情形下，公式中各量都應(yīng)取國際制單位。但在微觀范疇，用國際制單位往往比擬麻煩，習(xí)慣上常用“原子質(zhì)量單位”和“電子伏特”作為質(zhì)量和能量的單位。一原子質(zhì)量單位的質(zhì)量為1u， ，由質(zhì)能方程知，1u的質(zhì)量所接洽的能量為：

　　【典范例題】

　　例1. 如圖所示，a為未知自然放射源，b為薄鋁片，c為兩平行板之間存在著較大電場強(qiáng)度的勻強(qiáng)電場，d為熒光屏，e為固定不動(dòng)的顯微鏡筒。試驗(yàn)時(shí)，假如將強(qiáng)電場c撤去，從顯微鏡內(nèi)視察到熒光屏上每分鐘閃爍亮點(diǎn)數(shù)沒有變更；假如再將薄鋁片b移開，則從顯微鏡筒內(nèi)察看到的每分鐘閃耀亮點(diǎn)數(shù)大為增添。由此可判定放射源所發(fā)出的射線可能為（ ）

　　

　　A. 射線和x射線

　　B. 射線和 射線

　　C. 射線和 射線

　　D. 射線和 射線

　　解析： 粒子的貫串本事很小，一張薄鋁片就可把它擋住， 射線能穿透幾毫米厚的鋁板， 射線能貫穿幾厘米厚的鋁板。撤去電場后，熒光屏上閃耀亮點(diǎn)數(shù)沒有變更，解釋本來能達(dá)到熒光屏的射線不帶電，放射源放出的射線中有 射線，撤去薄鋁片，閃耀亮點(diǎn)數(shù)大為增添，闡明放射源發(fā)出的射線中有 射線，故選項(xiàng)D準(zhǔn)確。

　　例2. 本題中用大寫字母代表原子核。E經(jīng) 衰變成為F，再經(jīng) 衰變，變成為G，再經(jīng) 衰變，變成為H。上述系列衰變可記為： ，另一系列衰變記為：

　　已知P是F的同位素，則（ ）

　　A. Q是G的同位素，R是H的同位素

　　B. R是E的同位素，S是F的同位素

　　C. R是G的同位素，S是H的同位素

　　D. Q是E的同位素，R是F的同位素

　　解析：由題意P是F的同位素，設(shè)它們的核電荷數(shù)為Z，質(zhì)量數(shù)分辨為 、A，又原子核每發(fā)生一次 衰變，核的質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)少2；每發(fā)生一次 衰變，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增添1，則題中衰變關(guān)系可寫為：

　　故由上述衰變關(guān)系可知R是E的同位素、S是F的同位素，答案是B。

　　例3. 目前的核電站都是用鈾235作核燃料，通過裂變獲得核能。假如我們用氘和氚作核燃料，通過聚變獲得核能，問兩種方式所需核燃料質(zhì)量之比為多少？

　　供給的數(shù)占有：一個(gè)鈾235核在裂變時(shí)放出 的核能，氘原子質(zhì)量為2.01473u，氚原子質(zhì)量為3.01701u，氦原子的質(zhì)量為4.00388u，中子質(zhì)量為1.00867u，電子質(zhì)量為0.00055u。

　　解析：氘核與氚核聚變的核反響方程式為

　　由于供給的數(shù)據(jù)為原子的質(zhì)量，反應(yīng)前核的總質(zhì)量應(yīng)為原子的總質(zhì)量減去2個(gè)電子質(zhì)量；反應(yīng)后的核總質(zhì)量應(yīng)為原子總質(zhì)量減往4個(gè)電子質(zhì)量，所以反應(yīng)前后原子核的質(zhì)量差為 。

　　一個(gè)氘核與一個(gè)氚核聚變釋放的核能為 。

　　核資料釋放的總能量可看作它所含的核子數(shù)乘以每個(gè)核子均勻釋放的能量，而核子的質(zhì)量可看成都是一樣的（三位有效數(shù)）。這樣，核反應(yīng)釋放的總能量雷同，所需的核資料的質(zhì)量與核子均勻釋放的能量成反比，因此，裂變和聚變所需的核資料質(zhì)量之比為

　　例4. 一個(gè)鈾核衰變?yōu)殁Q核時(shí)釋放出一個(gè) 粒子。已知鈾核的質(zhì)量為 ，釷核的質(zhì)量為 ， 粒子的質(zhì)量為 。

　?。?）在這個(gè)衰變過程中釋放出的能量即是多少焦？（保存兩位有效數(shù)字）

　?。?）設(shè)上述衰變是在一邊界為圓形的半徑 的勻強(qiáng)磁場中產(chǎn)生的，且衰變前鈾核靜止于圓心，衰變過程中釋放出的能量都轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。欲使衰變產(chǎn)物釷核和 粒子均不飛出磁場，則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B至少多大？

　　解析：衰變進(jìn)程是弱相互作用，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不實(shí)用，但仍滿足動(dòng)量守恒和能量守恒。假設(shè)衰變產(chǎn)物只有釷核和 粒子，則它們的動(dòng)量大小相等、方向相反，衰變過程由于質(zhì)量虧損開釋的核能即是它們的動(dòng)能之和。假如放出的 粒子的速度方向與磁場方向垂直，則 粒子和釷核都做勻速圓周活動(dòng)，其軌跡外切。

　?。?）衰變過程釋放出的能量為

　　（2）設(shè)釷核質(zhì)量為M，釷核速度為V， 粒子的質(zhì)量為m， 粒子速度為v，由動(dòng)量守恒和能量守恒得

　　由上述兩式可解得 粒子動(dòng)能為 ，則

　　粒子與釷核在磁場中的活動(dòng)徑跡如圖所示。

　　由

　　可知， ，所以

　　【模仿試題】

　　1、自然放射性元素 經(jīng)過一系列 衰變和 衰變之后，變成 。下列論斷中準(zhǔn)確的是（ ）

　　A. 比 少24個(gè)中子

　　B. 比 少8個(gè)質(zhì)子

　　C. 衰變過程中共有4次 衰變和8次 衰變

　　D. 衰變過程中共有6次 衰變和4次 衰變

　　2、如圖所示是原子核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象，下列說法中，正確的是（ ）

　　

　　A. 若D、E能結(jié)合成F，結(jié)合過程一定要釋放能量

　　B. 若D、E能結(jié)合成F，聯(lián)合過程必定要接收能量

　　C. 若A能分裂成B、C，分裂過程必定要釋放能量

　　D. 若A能分裂成B、C，分裂過程必定要吸收能量

　　3、一對(duì)正電子與負(fù)電子相遇可以轉(zhuǎn)化為一對(duì) 光子，寫出反響方程為_____________，依據(jù)質(zhì)能方程 光子的頻率為_________Hz（請(qǐng)求二位有效數(shù)字，電子質(zhì)量 ，電子電量 ，光速 ，普朗克常數(shù) ，不斟酌電子的動(dòng)能）

　　4、用中子轟擊鋰核（ ）產(chǎn)生核反應(yīng)，天生氘（ ）核和 粒子，并且放出 的能量，核反應(yīng)方程式為_________________，反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損是___________u，假設(shè)中子與鋰核是以等值反向的動(dòng)量相碰的，則核反應(yīng)后，氚核和 粒子的動(dòng)能之比是_______ ____________。

　　5、能源危機(jī)是一個(gè)全球性的共同問題，科學(xué)家們正在積極摸索核能的開發(fā)與和平應(yīng)用，其中可控?zé)岷朔磻?yīng)向人類展現(xiàn)了誘人的遠(yuǎn)景，熱核反應(yīng)比雷同數(shù)目的核子產(chǎn)生裂變反應(yīng)釋放的能量大好幾倍，同時(shí)所造成的污染也要輕得多，而且可用熱核反應(yīng)的氘（ ）在海水中的總量非常豐盛，所以一旦可控?zé)岷朔磻?yīng)能夠到達(dá)適用，便可解決人類的能源危機(jī)問題。

　?。?）熱核反應(yīng)中的一種是一個(gè)氘核和一個(gè)氚核（ ）聚變?yōu)橐粋€(gè)氦核（ ），請(qǐng)完成這個(gè)核反應(yīng)方程式： ＋能量。

　?。?）若氘核的質(zhì)量為2.041u，氚核的質(zhì)量為3.0161u，中子的質(zhì)量為1.0087u，氦核的質(zhì)量為4.0026u，其中u是原子的質(zhì)量單位，已知1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，則上述核反應(yīng)過程中釋放的能量為____________MeV（保存三位有效數(shù)字）。

　　6、在勻強(qiáng)磁場中，一靜止的放射性原子核A發(fā)生衰變時(shí)，恰拍得一張如圖所示的圓形軌跡的照片。

　?。?）剖析原子核A衰變的類型，闡明衰變中放出的粒子C與發(fā)生的新核D分辨沿哪條軌道活動(dòng)

　?。?）若測(cè)得圖示中兩個(gè)圓形軌跡的半徑之比為44：1，試求出原子核A中的質(zhì)子數(shù)。

　　（3）若原子核A的質(zhì)量數(shù)為232，試求出衰變中放出的粒子C與產(chǎn)生的新核D的動(dòng)能之比。

　　【試題答案】

　　1、答案：BD

　　解析： 的中子數(shù)為126，質(zhì)子數(shù)為82； 的中子數(shù)為142，質(zhì)子數(shù)為90。所以 比 少16個(gè)中子，少8個(gè)質(zhì)子。 衰變次數(shù) 次， 衰變次數(shù) 次。

　　2、解析：“核子平均質(zhì)量”的大小反應(yīng)核子結(jié)合成原子核時(shí)質(zhì)量虧損的多少。核子均勻質(zhì)量大的D、E聯(lián)合成核子平均質(zhì)量較小的F時(shí)，有質(zhì)量虧損，所以要釋放出能量。同樣，核子平均質(zhì)量大的A決裂成核子平均質(zhì)量較小的B、C時(shí)，也有質(zhì)量虧損，所以也要釋放出能量。因此，準(zhǔn)確答案是AC。

　　答案：AC

　　點(diǎn)評(píng)：實(shí)際上圖中D、E核的原子序數(shù)較小，它們結(jié)合成原子序數(shù)較大的F核的情況，就是輕氘的聚變；而A核的原子序數(shù)較大，它決裂成原子序數(shù)中等的B、C核的情況，就是重核的裂變。

　　3、

　　解析：方程為 。根據(jù) 和 得，

　　4、

　　解析：核反應(yīng)方程： 由 得： ，根據(jù)動(dòng)量守恒定律： ，∴動(dòng)能之比

　　5、（1） （2）17.6

　　解析： 。

　　6、解析：（1） 衰變；大圓的粒子C（即 粒子）的軌道；小圓的新核D的軌道。

　?。?）∵ ∴ ，即新核D的質(zhì)子為88。

　　所以原子核A中的質(zhì)子數(shù)為90。

　?。?）∵ ∴ ∝

　　


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