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高中数学:选修3-5:核反应

氢原子基态结构模型中的基态跃迁和光电效应都是涉及核外电子参与的模型。那么,当您发现原子核的内部结构时,您经历了什么?

卢瑟福和他的助手们通过阿尔法粒子散射实验提出了原子的核结构模型。当时,主流观点都认为原子核无法分离。

但是后来,贝克勒尔发现了自然放射性的现象,这表明核具有复杂的内部结构,并且核可以细分。

卢瑟福用α粒子轰击了氮核并发现了质子。核反应方程为:

查德威克用α粒子轰击铍核,发现中子。核反应方程为:

一、核反应

1。衰变:原子核自发发射特定粒子并转变为新核的变化。它可以分为α衰减,β衰减和γ射线发射。

2。 α衰减和β衰减的比较

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注意:γ射线以α衰减或β衰减形成,并且不会改变核电荷和原子核质量。它们本质上是由单个新原子核发出的具有太多能量的光子。

特别提醒

(1)原子核发射α粒子或β粒子,这并不表示原子核中存在α粒子或β粒子(显然,β粒子是电子流,原子核中没有电子)

(2)当原子核衰变时,原子核遵循质量数守恒而不是质量守恒。原子核衰变前后的总质量通常会发生变化(质量损失),并且会释放核能。 ,原子核腐烂观察到质量数守恒。

(3)发生α衰变,质量数减少4,质子数减少2,中子数减少2。发生β衰变,中子数是保持不变,质子数增加1,中子数减少1。例如:

(hor)经历一系列的α衰变和β衰变而变成

(铅),有6个alpha衰减和4个beta衰减。

(4)与α,β和γ射线相比,α射线具有最强的电离能力和最弱的穿透能力;γ射线具有最弱的电离能力和最强的穿透能力,而β射线处于中间。

3。半衰期

(1)半衰期:放射性元素的一半原子核衰变所花费的时间。半衰期由原子核内部的激励决定,与化学或化学状态无关原子,即半衰期将永远不会改变。

([2)半衰期公式:

。在公式中

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结合能优于

小,但是

更稳定。因此,出现了特定的结合能。

(2)比结合能:原子核结合能与核子数量的比,也称为平均结合能。比结合能越大,核与核的结合越牢固,并且原子核越稳定。

(3)如果核反应是放热反应,则产物的结合能之和必须小于反应物的结合能之和。

3。质量上的巨大损失

(1)爱因斯坦的质能方程:

(2)质量损失:一种现象高中物理核衰变,原子核的质量大于原子核的质量之​​和。

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4。裂变与融合

裂变:重核运动中子然后分裂成两个中等质量核的反应过程。在严重核裂变期间,会同时释放多个中子,并释放大量核能。为了使the235裂变期间发生链式反应,铀块的体积应小于临界体积。

裂变的应用:原子弹,原子反应堆。

(2)轻核聚变:一种反应过程,其中某些轻核结合成更大的质量核,并在反应过程中释放大量核能。为了氘核和tri核合成氦核,它必须达到数百℃低温在10,000摄氏度以上,所以聚变反应也称为热核反应。聚变的应用:氢弹。

5。对质量能方程的理解

(1)某种能量与某种质量有关,物体的总能量与其质量成正比,即

等式的含义是:在物体的能量与其质量之间存在简单的逆关系。当物体的能量减小时,质量也减小;当物体的能量减小时,质量也减小。物体的能量减少了,质量也减少了。

(2)核子组合成核时,其质量损失Δm很大,因此应相应地降低其能量,即

(3)原子核在中午分解成核以吸收一定量的能量,相应的质量减小Δm,吸收的能量为

摘要:

如果核反应是吸热核反应,则:

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