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高中物理知识点总结 原子物理

2011-05-03

3、核反应

①核反应类型

⑴衰变:α衰变:(核内)

β衰变:(核内)

γ衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级。

⑵人工转变:(发现质子的核反应)

(发现中子的核反应)

⑶重核的裂变:在一定条件下(超过临界体积),裂变反应会连续不断地进行下去,这就是链式反应。

⑷轻核的聚变:(需要几百万度高温,所以又叫热核反应)

所有核反应的反应前后都遵守:质量数守恒、电荷数守恒。(注意:质量并不守恒。)

②.半衰期

放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。(对大量原子核的统计规律)计算式为:N表示核的个数,此式也可以演变成或,式中m表示放射性物质的质量,n表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。

半衰期由核内部本身的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关。

③.放射性同位素的应用

⑴利用其射线:α射线电离性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消除有害静电。γ射线贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变,可用于生物工程,基因工程。

⑵作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况,诊断甲状腺疾病的类型,研究生物大分子结构及其功能。

⑶进行考古研究。利用放射性同位素碳14,判定出土木质文物的产生年代。

一般都使用人工制造的放射性同位素(种类齐全,各种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短,废料容易处理。可制成各种形状,强度容易控制)。

4、核能

(1).核能------核反应中放出的能叫核能。

(2).质量亏损---核子结合生成原子核,所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些,这种现象叫做质量亏损。

★(3).质能方程-----爱因斯坦的相对论指出:物体的能量和质量之间存在着密切的联系,它们的关系是:

E=mc2,这就是爱因斯坦的质能方程。

质能方程的另一个表达形式是:ΔE=Δmc2。以上两式中的各个物理量都必须采用国际单位。在非国际单位里,可以用1u=931.5MeV。它表示1原子质量单位的质量跟931.5MeV的能量相对应。

在有关核能的计算中,一定要根据已知和题解的要求明确所使用的单位制。

(4).释放核能的途径

凡是释放核能的核反应都有质量亏损。核子组成不同的原子核时,平均每个核子的质量亏损是不同的,所以各种原子核中核子的平均质量不同。核子平均质量小的,每个核子平均放的能多。铁原子核中核子的平均质量最小,所以铁原子核最稳定。凡是由平均质量大的核,生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的。