物理2016高考二輪復習原子核的衰變復習方法

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)

正確的復習方法可以在復習階段收到事半功倍的效果,上外西外外國語學校校長林敏建議學生們的原子核的衰變復習方法:

天然衰變中核的變化規(guī)律

在核的天然衰變中,核變化的最基本的規(guī)律是質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒。

① 衰變:隨著衰變,新核在元素周期表中位置向前移2位,即

② 衰變:隨著衰變,新核在元素周期表中位置向后移1位,即

③ 衰變:隨著衰變,變化的不是核的種類,而是核的能量狀態(tài)。但一般情況下,衰變總是伴隨衰變或衰變進行的。

4. 放射性元素放射的射線有三種:射線、射線、射線,這三種射線可以用磁場和電場加以區(qū)別,如圖1所示。

圖1

5. 半衰期:放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間稱為半衰期。不同的放射性元素的半衰期是不同的,但對于確定的放射性元素,其半衰期是確定的。它由原子核的內(nèi)部因素所決定,跟元素的化學狀態(tài)、溫度、壓強等因素無關(guān)。

二、 例題分析

[[例 1]] 關(guān)于天然放射現(xiàn)象,以下敘述正確的是()

A.若使放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將減小

B.衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時所產(chǎn)生的

C.在、、這三種射線中,射線的穿透能力最強,射線的電離能力最強

D.鈾核(238

92 U)衰變?yōu)殂U核(206

82 Pb)的過程中,要經(jīng)過8次衰變和10次衰變

[[解析]] 半衰期是由放射性元素原子核的內(nèi)部因素所決定,跟元素的化學狀態(tài)、溫度、壓強等因素無關(guān),A錯;衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時所產(chǎn)生的,1

0 n1

1 H+0

-1 e,B對;根據(jù)三種射線的物理性質(zhì),C對; 238

92U的質(zhì)子數(shù)為92,中子數(shù)為146, 206

82Pb的質(zhì)子數(shù)為82,中子數(shù)為124,因而鉛核比鈾核少10個質(zhì)子,22個中子。一次衰變質(zhì)量數(shù)減少4,故衰變的次數(shù)為x==8次。再結(jié)合核電荷數(shù)的變化情況和衰變規(guī)律來判定衰變的次數(shù)y應(yīng)滿足2x-y+82=92, y=2x-10=6次。故本題正確答案為B、C.

[點評] (1) 本題考查衰變、衰變的規(guī)律及質(zhì)量數(shù),質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)之間的關(guān)系。

(2) 衰變放出的電子并不是由核外電子躍遷出來的,而是從核中衰變產(chǎn)生的。

[[例 2]] 如圖2所示,R為放射源,虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的磁場B,LL'為厚紙板,MN為熒光屏,今在屏上P點處發(fā)現(xiàn)亮斑,則到達P點處的放射性物質(zhì)微粒和虛線范圍內(nèi)B的方向分別為( )

圖2

A. 粒子,B垂直于紙面向外

B. 粒子,B垂直于紙面向內(nèi)

C. 粒子,B垂直于紙面向外

D. 粒子,B垂直于紙面向內(nèi)

[[解析]] 由于粒子貫穿本領(lǐng)很弱,只能穿透幾厘米空氣,因此穿透厚紙板到達屏上P點處的不可能是粒子;由于粒子不帶電,穿過B區(qū)域不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),因此到達P點處的也不可能是 粒子;由此可知,到達P點處的必然是粒子。又由于粒子帶的是負電,因此用左手定則便可判斷B的方向應(yīng)該是垂直于紙面向內(nèi)。所以應(yīng)選D.

[點評] 了解天然放射現(xiàn)象中三種射線的基本屬性,是分析此例的基礎(chǔ)。

[[例 3]] 在垂直于紙面的勻強磁場中,有一原來靜止的原子核,該核衰變后,放出的帶電粒子和反沖核的運動軌跡分別如圖3中a、b所示,由圖3可知()

A. 該核發(fā)生的是衰變

B. 該核發(fā)生的是衰變

C. 磁場方向一定垂直紙面向里

D. 磁場方向向里還是向外不能判定

圖3

[[解析]]本題考查對粒子及粒子的性質(zhì)的了解,根據(jù)動量守恒定律以及左手定則,原來靜止的核,放出粒子后,總動量守恒,所以粒子和反沖核的速度方向一定相反,根據(jù)圖示,它們在同一磁場中是向同一側(cè)偏轉(zhuǎn)的,由左手定則可知它們必帶異種電荷,故應(yīng)為衰變;由于不知它們的旋轉(zhuǎn)方向,因而無法判定磁場是向里還是向外,即都有可能。所以應(yīng)選B、D.

[點評] 帶電粒子在電磁場及復合場中的運動形式復雜(有直線運動、曲線運動、類平拋運動、圓周運動、周期性運動等等),受力情況多變,但核心問題不變,其本質(zhì)仍然是力學問題。

[鞏 固 練 習]

1. 下列說法正確的是()

A.射線在電場和磁場中都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B. 射線比射線更容易使氣體電離

C. 太陽輻射的能量主要來源于重核裂變

D. 核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來自輕核聚變

2. 一個氡核222

86Rn衰變成釙核218

84Po并放出一個粒子,其半衰期為3。8天。1 g氡經(jīng)過7。6天衰變掉的質(zhì)量,以及222

86Rn衰變成218

84Po的過程放出的粒子是()

A. 0。25 g,粒子 B. 0。75 g,粒子

C. 0。25 g,粒子 D. 0。75 g,粒子

參考答案

1. A 射線中的光子不帶電,故在電場與磁場中都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),A正確;粒子的特點是電離能力很強,B錯;太陽輻射的能量主要來源于輕核的聚變,C錯;核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量是來自于重核的裂變,D錯。

2. B 經(jīng)過了兩個半衰期,1 g的氡剩下了0。25 g,衰變了0。75 g,根據(jù)核反應(yīng)方程的規(guī)律,反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和荷電荷數(shù)不變,可得出是粒子,所以B正確。

物理網(wǎng)希望考生朋友可以熟練運用原子核的衰變復習方法,爭取更好的提升自己。


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