题目列表(包括答案和解析)
[教学重点]
1、原子核的人工转变,原子核的组成
2、爆炸式热核反应和可控热核反应
爆炸式热核反应的利用为氢弹,可控热核反应尚在研究之中,可控热核反应的点是:原料丰富;其释放出的能量,就每一个核子平均来说,比裂变反应要大好几部;污染小,且容易处理;从热核反应中还可以得到大量有用的中子进行实验等。
1、聚变:轻核的结合能更小,某些轻核结合成质量较大的核(叫聚变)时,能释放出更多的结合能。
例:
H+
H→
He+
n+17.6MeV
Li+
H→2
He+22.4MeV
H+
H→
He+19.2MeV
轻核聚变时每个核子放出的能量比重核裂变时所释放的能还要大几倍。
要使轻核接近到10-15m,由于原子核都是带正电的,这样就必须克服电荷之间很大的斥力作用,这就要核具有很大的动能,必须把它们加热到很高的温度(几百万度以上的温度),聚变反应也叫热核反应。
3、核反应堆:(略)
原子反应堆不仅可以提供强大的原子能,而且它产生的大量中子,还可以进行各种原子核物理实验,制造各种放射性同位素,利用反应堆还可以生产新的燃料。
2、链式反应:使裂变反应不断地进行下去叫链式反应
1、铀核的裂变:重核的核子平均结合能小于中等质量的核子的平均结合能,因此重核分裂成中等质量的核(叫裂变)时,会有一部分结合能放出来。这种由核结构发生变化而放出的能叫做核能,也叫原子能。
铀核的裂变产物是多样的,在其裂变过程中可以得到多种放射性同位素:
U+
n→
Ba+
Kr+3
n +201MeV
U+
n→
Ba+
Sr+2
n
Xe![]()
Cs![]()
Ba![]()
La
5、平均结合能:用核子数去除核的结合能,就得到每个核子的平均结合能。
注意:①平均结合能反映了核子结合成不同原子核时平均每个核子所释放的能量,即原子核结合能对每个核子的平均值;
②不同原子核的平均结合能不相同,平均结合能的大小表征原子核的稳定程度,平均结合能越大,原子核越稳定;
③轻核和重核的平均结合能都比较小,中等质量的原子核平均结合能较大,质量数为50~60的原子核平均结合能最大,表示这部分核最稳定。
4、质量亏损:把组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫做核的质量亏损:△E=△m·c2
u表示原子质量单位:1u=931.5MeV的物理意义:1个原子质量单位所对应的能量是931.5兆电子伏。
3、质能方程:爱因斯坦从相对论得出质量和能量的关系:
E=mc2 E:物体的能量,m:物体的质量,C:光在真空中的速度。
注意:①质能方程指出的是质量和能量之间的联系,即物体的质量和它具有的能量之间保持严格的正比关系;
②不能说:“质量就是能量”、“质量可以变成能量”。
③物体质量不但会因为它吸收或放出能量而增减,还会由于机械运动状态的改变而发生变化,只不过由于C2是一个非常大的恒量,通常的能量变化只引起微不足道的质量变化。
2、结合能:核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解为核子时吸收的能量,都叫原子核的结合能,其单位用兆电子伏。
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