課時4核反應核能知識點一核反應——知識回顧——1．核反應：在核物理學中，原子核在其他粒子的轟擊下產生新

的過程．原子核2．原子核的人工轉變：用

轟擊靶核，產生另一種

的方法．如應用原子核的人工轉變的三大發現的核反應如下：(1)1919年盧瑟福用

轟擊氮原子核，產生了氧的同位素，第一次實現了原子核的人工轉變，并發現了質子，其核反應方程為714N＋

→817O＋11H.(2)1932年查德威克用

轟擊鈹核，發現了中子．其核反應方程為49Be＋

→612C＋01n.高能粒子新核α粒子24Heα粒子24He(3)1934年約里奧·居里夫婦用人工方法發現了放射性同位素，同時發現了正電子，其核反應方程為1327Al＋24He→1530P＋.,1530P→1430Si＋

.01n10e——要點深化——1．核反應的四種類型2.書寫原子核的核反應方程時應注意：(1)核反應方程一般都不是可逆的，所以核反應方程只能用單向箭頭表示反應方向，不能用等號連接．(2)核反應的生成物一定要以實驗為基礎，不能憑空只依據兩個守恒規律杜撰出生成物來寫核反應方程．(3)核反應遵循質量數守恒而不是質量守恒，核反應方程中反應前后的總質量一般會發生變化(質量虧損)且釋放出核能．(4)當放射性物質發生連續衰變時，原子核中有的發生衰變，有的不發生衰變，同時伴隨著輻射．——基礎自測——

(2010·廣東高考)關于核衰變和核反應的類型，下列表述正確的有()A．92238U→90234Th＋24He是α衰變B．714N＋24He→817O＋11H是β衰變C．12H＋13H→24He＋01n是輕核聚變D．3482Se→3682Kr＋2－10e是重核裂變解析：A項表示α衰變，C項表示輕核聚變，D項不是重核裂變，選項A、C正確，D錯誤，B項中核反應為原子核的人工轉變，選項B錯誤．答案：AC知識點二核力核能——知識回顧——1．核力：

之間的相互作用力叫核力，它是短程力．2．核能：由于原子核間存在核力，所以核子

成原子核或原子核

為核子時均伴隨著巨大的能量變化，這種能量稱為核能．3．質能方程：

結合分裂E＝mc2(ΔE＝Δmc2)核子4．質量虧虧損總是發發生在系統統向外輻射射能量的情情況下，系系統能量減減少了，質質量自然也也就減少了了．當系統統的質量減減少Δm時，系統的的能量就減減少了ΔE，減少的能能量向外輻輻射出去了了．減少的——要點深深化——核能的計算算方法(1)根據據愛因斯坦坦質能方程程列式計算算，即ΔE＝Δmc2(Δm的單位：kg)．(2)根據據1原子質質量單位(u)相當當于931.5兆電電子伏能量量，則ΔE＝Δm×931.5MeV(Δm的單位：u,1u＝1.6606×10－27kg)．——基礎自自測——(2010·北京高高考)太陽因核聚聚變釋放出出巨大的能能量，同時時其質量不不斷減少．．太陽每秒秒鐘輻射出出的能量約約為4×1026J，根據愛愛因斯坦質質能方程，，太陽每秒秒鐘減少的的質量最接接近()A．1036kgB．1018kgC．1013kgD．．109kg答案：D知識點三裂變與聚變變——知識回回顧——1．重核2．輕核的聚變：某些輕核結合成質量較大的核的反應過程，同時釋放出大量的核能．要想使氘核和氚核結合成氦核，必須達到

的高溫，因此聚變反應又叫

反應．如：12H＋13H→24He＋01n.幾百萬度以上熱核3．裂變反反應堆：又稱核反應應堆，簡稱稱反應堆．．反應堆主主要由以下下幾部分組組成：①；②；③；④；⑤．核燃料減速劑控制棒冷卻劑反射層——要點深深化——1．熱核反應在在宇宙中是是很普遍的的，太陽內內部和許多多恒星內部部，溫度高高達107K以上，熱熱核反應在在那里激烈烈地進行著著．但是目目前除了氫氫彈以外，，人們還不不能控制聚聚變反應，，所以還無無法和平利利用聚變時時釋放的核核能．2．熱核反反應和裂變變反應相比比，具有許許多優越性性．首先，，熱核反應應釋放的能能量，就相相同質量的的核燃料來來講，比裂裂變反應大大．再有，，裂變時產產生放射性性物質，處處理起來比比較困難，，熱核反應應在這方面面的問題要要簡單得多多．第三，，熱核反應應所用的燃燃料——氘氘，在地球球上的儲量量非常豐富富，1L海水中大大約有0.038g氘，如如果用來進進行熱核反反應，放出出的能量和和燃燒300L汽汽油相當．．因此，海海水中的氘氘就是異常常豐富的能能源．——基礎自自測——(2009·廣東高高考)科學家發現現在月球上上含有豐富富的23He(氦3)．它是是一種高效效、清潔、、安全的核核聚變燃料料，其參與與的一種核核聚變反應應的方程式式為23He＋23He―→211H＋24He.關于于23He聚變下下列表述正正確的是()A．聚變反反應不會釋釋放能量B．聚變反反應產生了了新的原子子核C．聚變反反應沒有質質量虧損D．目前核核電站都采采用23He聚變反反應發電解析：聚變反應是是輕核變為為中等質量量核的反應應，發生質質量虧損，，釋放能量量．目前核核電站采用用重核裂變變反應．答案：B題型一核反應方程程[例1]下面的各核核反應中能能產生中子子的是()A．用γ光子轟擊1226Mg，生成成物之一為為1126NaB．用氘核核轟擊49Be，生成成物之一為為510BC．用質子子轟擊37Li，生成成物之一為為48BeD．用α粒子轟擊37Li，生成成物之一為為510B[解析]寫出各選項項對應的核核反應方程程，根據核核反應成立立的必要條條件：質量量數和電荷荷數守恒，，可以得到到B正確．．[答案]B題后反思有關核反應應方程的題題型主要有有：(1)判斷核反反應的生成成物；(2)判斷反反應類型；；(3)判判斷反應是是否成立．．變式1—1下列核反應應或核衰變變方程中，，符號“X”表示中中子的是()A．49Be＋24He→126C＋XB.147N＋24He→178O＋XC.20480Hg＋＋01n→20278Pt＋＋211H＋XD.23992U→23993Np＋＋X解析：核反應和核核衰變方程程中，反應應前后應遵遵從質量數數守恒和電電荷數守恒恒，由此可可得出正確確答案為A、C，而而B、D錯錯誤．答案：AC題型二核能的計算算[例2]原來靜止的的原子核baX衰變放出出α粒子的動能能為E0，假設衰變變時產生的的能量全部部以動能形形式釋放出出來，則在在此衰變過過程中總的的質量虧損損是()[答案]D題后反思核能的計算算方法(1)根據據愛因斯坦坦質能方程程，ΔE＝Δmc2(Δm的單位：kg)．(2)1原原子子質質量量單單位位(u)相相當當于于931.5兆兆電電子子伏伏能能量量，，則則ΔE＝Δm×931.5MeV(Δm的單單位位：：u,1u＝＝1.6變式2——1為確定愛愛因斯坦坦的質能能方程ΔE＝Δmc2的正確性性，設計計了如下下實驗：：用動能能為E1＝0.6MeV的質質子轟擊擊靜止的的鋰核37Li，生生成兩個個α粒子，測測得兩個個α粒子的動動能之和和為E2＝19.9MeV，，已知質質子、α粒子、鋰鋰粒子的的質量分分別取mp＝1.0073u、、mα＝4.0015u、、mLi＝7.0160u，，求：(1)寫寫出該反反應方程程．(2)通通過計算算說明ΔE＝Δmc2正確．答案：(1)核核反應方方程為37Li＋11H→2(2)核反應的質量虧損Δm＝mLi＋mP－2mα＝0.0203u，由質能方程可得，質量虧損相當的能量：ΔE＝Δmc2＝18.9MeV而系統增加的能量：ΔE′＝E2－E1＝19.3MeV這些能量來自核反應中，在誤差允許的范圍內可認為相等，所以ΔE＝Δmc2正確．題型三核反應中中的動量量守恒問問題[例3]已知氘核核(12H)質量量為2.0136u，中子子(01n)質量量為1.0087u，氦核核(23He)質質量為3.0150u,1u相相當于931.5MeV.(1)寫寫出兩個個氘核聚聚變成23He的的核反反應過過程．．(2)計算算上述述核反反應中中釋放放的核核能(保留留三位位有效效數字字)．．(3)若兩兩個氘氘核以[思路路點撥撥]先根據據定義義求核核反應應過程程中的的質量量虧損損Δm，再由由愛因因斯坦坦質能能方程程ΔE＝Δmc2計算核核能．．[解析析](1)根據據題中中條件件，可可知核核反應應方程程為：：12H＋12H―→→23He＋＋01n(2)質量量虧損損Δm＝2mH－(mHe＋mn)＝2.0136u×2－(3.0150u＋1.0087u)＝0.0035u由于ΔE＝0.0035×931.5MeV＝3.26MeV.(3)由動量守恒定律有：0＝mHevHe－mnvn得：vHe∶vn＝1∶3[答案案](1)12H＋12H→23He＋01n(2)3.26MeV(3)1∶3題后反思熱核反應是是通過加熱熱使輕核獲獲得較大能能量，在相相互作用中中克服庫侖侖斥力達到到核力作用用的范圍而而結合成新新核的過程程，這樣的的題型?？伎疾樘栔兄械臒岷朔捶磻涂煽乜責岷朔磻獞磻兄嗅尫诺哪苣芰扛鶕蹛垡蛩固官|質能方程求求解．由于作用過過程可以簡簡化為碰撞撞模型，因因此此類題題可跟動量量、能量結結合．變式3—1某實驗室工工作人員，，用初速度度v0＝0．09c(c為真空中的的光速)的的α粒子，轟擊擊靜止的氮氮原子核714N，產生了了質子11H.若某次次碰撞可看看做對心正正碰，碰后后新核與質質子同方向向運動，垂垂直磁場方方向射入磁磁場，通過過分析偏轉轉半徑可得得出新核與與質子的速速度大小之之比為1∶∶20，已已知質子質質量為m.(1)寫出出核反應方方程；(2)求出出質子的速速度v；(3)若用用上述兩個個質子發生生對心彈性性碰撞，則則每個質子子的動量變變化量是多多少？(保保留兩位有有效數字)(3)質量量相等且彈彈性碰撞，，交換速度度．對某一一質子，選選其末動量量方向為正正方向，則則p2＝答案：(1)見解解析(2)0.20c(3)0.40mc，方向與末末動量方向向一致1．放射性性同位素釷釷232經經α、β衰變會生成成氡，其衰衰變方程為為90232Th→86220Rn＋xα＋yβ，其中()A．x＝1，y＝3B．x＝2，y＝3C．x＝3，y＝1D．．x＝3，y＝2答案：D2．三個原子子核X、、Y、Z，X核核放出一一個正電電子后變變為Y核核，Y核核與質子子發生核核反應后后生成Z核并放放出一個個氦核(24He)．．則下面面說法正正確的是是()A．X核核比Z核核多一個個質子B．X核核比Z核核少一個個中子C．X核核的質量量數比Z核質量量數大3D．X核與Z核的總電荷荷是Y核電荷荷的2倍解析：設X原子核為為abX，則根據題題意應有abX→a－1bY＋10ea－1bY＋11H→a－2b－3Z＋24He再根據質量數數和核電荷數數的關系可得得C、D正確，，A、B錯誤誤．答案：CD3．鋁箔被α粒子轟擊后發發生了以下核核反應：1327Al＋24He→X＋01n.下列判斷斷正確的是()A．01n是質子B．01n是中子C．X是1428Si的同位素素D．X是1531P的同位素解析：01n的質量數為為1，無電荷荷數，應為中中子，則A錯錯誤，B正確確．從反應方方程知X為1530X，其電荷數數為15，質質量數為30，是1531P的同位素，，所以C錯誤誤，而D正確確．答案：BD4．一個質子和一一個中子聚變變結合成一個個氘核，同時時輻射一個γ光子．已知質質子、中子、、氘核的