第十六章　第85课时　原子核-2026年高考物理大一轮复习课件（含试题及答案）

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考点一　原子核的衰变及半衰期
考点二　核反应及核反应类型
考点三　质量亏损及核能的计算
1.原子核的组成：原子核是由 和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的 。2.天然放射现象放射性元素 地发出射线的现象，首先由 发现。天然放射现象的发现，说明 具有复杂的结构。原子序数大于83的元素都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83的元素，有的也能发出射线。
4.原子核的衰变(1)衰变：原子核自发地放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。
(3)γ射线：γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生的。
6.放射性同位素的应用与防护(1)放射性同位素：有 放射性同位素和 放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同。(2)应用：放射治疗、培优、保鲜、做 等。(3)防护：防止放射性对人体组织的伤害。
1.三种射线按穿透能力由强到弱的排列顺序是γ射线、β射线、α射线。(　　)2.β衰变中的电子来源于原子核外电子。(　　)3.发生β衰变时，新核的电荷数不变。(　　)4.如果现在有100个某放射性元素的原子核，那么经过一个半衰期后还剩50个。(　　)
2.核反应方程式的书写(1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础。如质子(____)、中子(____)、α粒子(____)、β粒子(____)、正电子(____)、氘核(____)、氚核(____)等。(2)掌握核反应方程遵循的规律： 守恒， 守恒。(3)由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向。
1.核力和核能(1)核力：原子核内部， 间所特有的相互作用力。核力是强相互作用，为短程力，作用范围只有约10－15 m，与电性无关。(2)结合能：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们 需要的能量，叫作原子核的结合能，也叫核能。(3)比结合能：原子核的结合能与 之比，叫作比结合能，也叫平均结合能。比结合能越大，原子核中核子结合得越 ，原子核越 。
2.质量亏损凡是释放核能的核反应，反应后各原子核(新生核)及微观粒子的质量(即静止质量)之和 ，两者的差值就叫 。3.质能方程(1)爱因斯坦得出物体的能量与它的质量的关系： 。(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应减少的能量ΔE＝ 。原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝ 。
4.核能的计算(1)根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能。①ΔE＝Δmc2中，若Δm的单位为“kg”，c的单位为“m/s”，则ΔE的单位为“J”。②ΔE＝Δmc2中，若Δm的单位为“u”，则可直接利用ΔE＝Δm×931.5 MeV/u计算，此时ΔE的单位为“MeV”，即1 u＝1.660 5×10－27 kg，相当于931.5 MeV，这个结论可在计算中直接应用。
(2)利用比结合能计算核能原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数。核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该核反应所释放(或吸收)的核能。
1.核力就是库仑力。(　　)2.核反应中，出现质量亏损，一定有核能产生。(　　)3.原子核的结合能越大，原子核越稳定。(　　)4.原子核越大，它的结合能越大，比结合能可能越小。(　　)
(2023·全国乙卷·16)2022年10月，全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴，其中我国的“慧眼”卫星、“极目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。由观测结果推断，该伽马射线暴在1分钟内释放的能量量级为1048 J。假设释放的能量来自于物质质量的减少，则每秒钟平均减少的质量量级为(光速为3×108 m/s)A.1019 kgB.1024 kgC.1029 kgD.1034 kg
(2)求氧17的比结合能；
(3)已知mα＝4.002 603 u，mN＝14.003 074 u，mO＝16.999 133 u，mH＝1.007 825 u，1 u相当于931.5 MeV的能量，该反应需吸收的能量ΔE＝1.19 MeV。若核反应中放出的核能全部转化为动能，要使这一反应可能实现，求入射的α粒子的最小动能。
答案　0.003 251 5 MeV
6.位于合肥的核聚变大科学装置“夸父”预计于2025年底全面建成，它将用来验证我国“人造太阳”实验的关键技术。下列关于核聚变反应的说法正确的是A.核聚变反应过程中没有质量亏损B.核聚变反应后原子核的总质量增加C.核聚变反应后，核子的比结合能增加D.核聚变反应后，核子的比结合能减小
7.人造心脏的放射性同位素动力源用的燃料是钚238，钚238衰变快慢有一定的规律。如图所示，横坐标表示时间，纵坐标表示任意时刻钚238的质量m与t＝0时的质量m0的比值。则经过43.2年剩余钚238的质量与初始值的比值约为
答案　0　1　(4m1－m2－2m3)c2
(2)太阳每秒亏损的质量为多少千克？(保留两位有效数字)
答案　4.4×109 kg