（全国通用）高考物理二轮热点题型归纳与变式演练 专题37 原子核（解析+原卷）学案

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TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc29376" 一、热点题型归纳
\l "_Tc17993" 【题型一】 原子核的衰变
\l "_Tc26924" 【题型二】 裂变和聚变
\l "_Tc12217" 【题型三】 核能的计算
\l "_Tc30563" 【题型四】 人工核转变
\l "_Tc21895" 二、最新模考题组练2
【题型一】 原子核的衰变
【典例分析】图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( )
A．a、b为β粒子的径迹
B．a、b为γ粒子的径迹
C．c、d为α粒子的径迹
D．c、d为β粒子的径迹
答案 D
解析 γ粒子是不带电的光子，在磁场中不偏转，选项B错误；α粒子为氦核带正电，由左手定则知向上偏转，选项A、C错误；β粒子是带负电的电子，应向下偏转，选项D正确．
【提分秘籍】
天然放射现象
元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构．
放射性同位素的应用与防护
1、放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同．
2、应用：消除静电、工业探伤、做示踪原子等．
3、防护：防止放射性对人体组织的伤害．
三种射线的比较
α衰变、β衰变的比较
衰变次数的确定方法
方法一：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性元素ZAX经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素eq \\al(A′,Z′)Y，则表示该核反应的方程为eq \\al(A,Z)X→eq \\al(A′,Z′)Y＋neq \\al(4,2)He＋meq \\al( 0, －1)e。根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程A＝A′＋4n Z＝Z′＋2n－m由以上两式联立解得n＝eq \f(A－A′,4)，m＝eq \f(A－A′,2)＋Z′－Z
由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组。
方法二：因为β衰变对质量数无影响，可先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后根据衰变规律确定β衰变的次数。
对半衰期的理解
(1)半衰期公式：N余＝N原eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \f(t,τ)，m余＝m原eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \f(t,τ)。
(2)半衰期的物理意义：半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射性元素的衰变速率一定，不同的放射性元素半衰期不同，有的差别很大。
(3)半衰期的适用条件：半衰期是一个统计规律，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定何时发生衰变。
【变式演练】
1．下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( )
A．γ射线是高速运动的电子流
B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
D．eq \\al(210, 83)Bi的半衰期是5天，100克eq \\al(210, 83)Bi经过10天后还剩下50克
答案 B
解析 β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A错误．氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B正确．太阳辐射能量的主要来源是太阳内部氢核的聚变，选项C错误.10天为两个半衰期，剩余的eq \\al(210, 83)Bi为100× g＝100×(eq \f(1,2))2 g＝25 g，选项D错误.
2．(多选)关于核反应方程eq \\al(234, 90)Th→eq \\al(234, 91)Pa＋X＋ΔE(ΔE为释放的核能，X为新生成的粒子)，已知eq \\al(234, 90)Th的半衰期为1.2 min，则下列说法正确的是( )
A．此反应为β衰变
B. eq \\al(234, 91)Pa核和eq \\al(234, 90)Th核具有相同的质量
C. eq \\al(234, 91)Pa具有放射性
D．64 g的eq \\al(234, 90)Th经过6 min还有1 geq \\al(234, 90)Th尚未衰变
答案 AC
解析 根据核反应方程质量数和电荷数守恒可判断出X为eq \\al( 0,－1)e，所以此反应为β衰变，A正确；eq \\al(234, 91)Pa核与eq \\al(234, 90)Th核质量并不同，B错误；根据化学元素周期表及化学知识知，eq \\al(234, 91)Pa为放射性元素，C正确；利用半衰期公式m余＝m原，可判断m余＝2 g，则D错误．
3．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素．比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是( )
A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，α射线的穿透能力最强，电离能力最弱
D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4
答案 B
解析 半衰期遵循统计规律，对单个或少数原子核是没有意义的，A错误．根据3种射线的特性及衰变实质可知B正确，C、D错误．
【题型二】 裂变和聚变
【典例分析】大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是：eq \\al(2,1)H＋eq \\al(2,1)H→eq \\al(3,2)He＋eq \\al(1,0)n。已知12H的质量为2.013 6 u，23He的质量为3.015 0 u，eq \\al(1,0)n的质量为1.008 7 u,1 u＝931 MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为( )
A．3.7 MeV B．3.3 MeV C．2.7 MeV D．0.93 MeV
解析：选B 氘核聚变反应的质量亏损为Δm＝2×2.013 6 u－(3.015 0 u＋1.008 7 u)＝0.003 5 u，释放的核能为ΔE＝Δmc2＝0.003 5×931 MeV/c2×c2≈3.3 MeV，选项B正确。
【提分秘籍】
注意区分聚变和人工核转变。
【变式演练】
1．(多选)关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的是( )
A．eq \\al(238, 92)U→eq \\al(234, 90)Th＋eq \\al(4,2)He是α衰变
B．eq \\al(14, 7)N＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(17, 8)O＋eq \\al(1,1)11H是β衰变
C．eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n是轻核聚变
D．eq \\al(82,34)Se→eq \\al(82,36)Kr＋2eq \\al( 0,_x001F__x001F_- 1)e是重核裂变
答案 AC
2．在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)
A.eq \\al(14, 6)C→eq \\al(14, 7)N＋eq \\al( 0,－1)e
B.eq \\al(32,15)P→eq \\al(32,16)S＋eq \\al( 0,－1)e
C.eq \\al(238, 92)U→eq \\al(234, 90)Th＋eq \\al(4,2)He
D.eq \\al(14, 7)N＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(17, 8)O＋eq \\al(1,1)H
E.eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(140, 54)Xe＋eq \\al(94,38)Sr＋2eq \\al(1,0)n
F.eq \\al(3,1)H＋eq \\al(2,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n
答案 C AB E F
解析 α衰变是一种放射性衰变，α粒子(eq \\al(4,2)He)会从原子核中射出，C项符合要求，β衰变是指自原子核内自发地放出一个电子(eq \\al(0,－1)e)，同时原子序数加1的过程，A、B两项符合要求，裂变是指一些质量非常大的原子核，如铀、钍和钚等在吸收一个中子后分裂成两个或更多质量较小的原子核，同时放出多个中子和很大能量的过程，只有E项符合要求．聚变是指由两个轻原子核(一般是氘核和氚核)结合成较重原子核(氦核)并放出大量能量的过程，F项符合要求．
3． 下列说法正确的是( )
A.eq \\al(30,15)P→eq \\al(30,14)Si＋eq \\al(0,1)e是一种核裂变反应
B．核反应堆产生的能量一定来自轻核聚变
C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
D．卢瑟福为解释α粒子散射实验现象提出了原子核式结构学说
答案 D
【题型三】 核能的计算
【典例分析】1930年英国物理学家考克饶夫和瓦尔顿建造了世界上第一台粒子加速器，他们获得了高速运动的质子，用来轰击静止的锂7(eq \\al(7,3)Li)原子核，形成一个不稳定的复合核后分解成两个相同的原子核．
(1)写出核反应方程；
(2)已知质子的质量为m，初速度为v0，反应后产生的一个原子核速度大小为eq \f(3,4)v0，方向与质子运动方向相反，求反应后产生的另一个原子核的速度以及反应过程中释放的核能(设反应过程释放的核能全部转变为动能)．
答案 (1)eq \\al(7,3)Li＋eq \\al(1,1)H→2eq \\al(4,2)He (2)v0 eq \f(21,8)mveq \\al( 2,0)
解析 (1)根据质量数与电荷数守恒，则有
eq \\al(7,3)Li＋eq \\al(1,1)H→2eq \\al(4,2)He
(2)由动量守恒定律得mv0＝4m(－eq \f(3,4)v0)＋4mv
解得v＝v0
释放的核能为
ΔE＝eq \f(1,2)·4mv2＋eq \f(1,2)·4m·(eq \f(3,4)v0)2－eq \f(1,2)mveq \\al( 2,0)
解得ΔE＝eq \f(21,8)mveq \\al( 2,0).
【提分秘籍】
核反应的四种类型
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(eq \\al(1,1)H)、中子(eq \\al(1,0)n)、α粒子(eq \\al(4,2)He)、β粒子(eq \\al( 0, －1)e)、正电子(eq \\al(0,1)e)、氘核(eq \\al(2,1)H)、氚核(eq \\al(3,1)H)等。
2、掌握核反应方程遵守的规律，是正确书写核反应方程或判断某个核反应方程是否正确的依据，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。
3、核反应过程中质量数守恒，电荷数守恒。
对质能方程的理解
1、一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，即E＝mc2。
方程的含义：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减少。
2、核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其能量也要相应减少，即ΔE＝Δmc2。
3、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＝Δmc2。
核能的计算方法
1、根据ΔE＝Δmc2计算时，Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”。
2、根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算时，Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”。
3、根据核子比结合能来计算核能：
原子核的结合能＝核子比结合能×核子数。
【变式演练】一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为eq \\al(238, 92)U→eq \\al(234, 90)Th＋eq \\al(4,2)He。下列说法正确的是( )
A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能
B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小
C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间
D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
[解析] 静止的铀核在衰变过程中遵循动量守恒，由于系统的总动量为零，因此衰变后产生的钍核和α粒子的动量等大反向，即pTh＝pα，B项正确；因此有eq \r(2mThEkTh)＝eq \r(2mαEkα)，由于钍核和α粒子的质量不等，因此衰变后钍核和α粒子的动能不等，A项错误；根据半衰期的定义可知，C项错误；由于衰变过程释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，衰变过程有质量亏损，因此D项错误。
[答案] B
2．[多选]原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有( )
A．eq \\al(4,2)He核的结合能约为14 MeV
B．eq \\al(4,2)He核比eq \\al(6,3)Li核更稳定
C．两个eq \\al(2,1)H核结合成eq \\al(4,2)He核时释放能量
D. eq \\al(235, 92)U核中核子的平均结合能比eq \\al(89,36)Kr核中的大
解析：选BC 由题图可知，eq \\al(4,2)He的比结合能为7 MeV，因此它的结合能为7 MeV×4＝28 MeV，A项错误；比结合能越大，表明原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合题图可知B项正确；两个比结合能小的eq \\al(2,1)H核结合成比结合能大的eq \\al(4,2)He时，会释放能量，C项正确；由题图可知，eq \\al(235, 92)U的比结合能(即平均结合能)比eq \\al(89,36)Kr的小，D项错误。
3．下列说法正确的是( )
A．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量
B．比结合能越大，原子核越不稳定
C．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期
D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损
解析：选A 光子像其他粒子一样，不但具有粒子性，而且也有波动性，则不但具有能量，也具有动量，故A正确；比结合能越大的原子核越稳定，B错误；放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系，只和本身性质有关，C错误；原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损，故D错误。
【题型四】 人工核转变
【典例分析】(多选)一静止的铝原子核eq \\al(27,13)Al俘获一速度为1.0×107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核eq \\al(28,14)Si*.下列说法正确的是( )
A．核反应方程为p＋eq \\al(27,13)Al→eq \\al(28,14)Si*
B．核反应过程中系统动量守恒
C．核反应过程中系统能量不守恒
D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
答案 AB
解析 根据质量数和电荷数守恒可得，核反应方程为p＋eq \\al(27,13)Al→eq \\al(28,14)Si*，A正确；核反应过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反应过程中系统能量守恒，C错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误．
【提分秘籍】
注意区分聚变和人工核转变
【变式演练】
1．(多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是( )
A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B．查德威克用α粒子轰击eq \\al(14, 7)N获得反冲核eq \\al(17, 8)O，发现了中子
C．贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构
D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型
答案 AC
解析 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；卢瑟福用α粒子轰击eq \\al(14, 7)N，获得反冲核eq \\al(17, 8)O，发现了质子，选项B错误；贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误．
1．（2021年全国乙卷）医学治疗中常用放射性核素产生γ射线，而是由半衰期相对较长的衰变产生的。对于质量为的，经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。从图中可以得到的半衰期为( )
A.67.3 d B.101.0 dC.115.1 dD.124.9 d
答案：C
解析：本题考查半衰期的计算。设In的半衰期为T天，由半衰期的定义以及题图可知，解得T为115.1 d，C项正确。
2．（2021年广东卷）科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26，铝26的半衰期为72万年,其衰变方程为，下列说法正确的是( )
A.Y是氦核B.Y是质子
C.再经过72万年，现有的铝26衰变一半D.再经过144万年，现有的铝26全部衰变
答案：C
解析：本题考查核反应方程质量数和电荷数守恒以及半衰期的概念。根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知Y为，A、B项错误；经历一个半衰期，现有的衰变一半；经历两个半衰期，现有的衰变四分之三，C项正确，D项错误。
3．（2021年河北卷）银河系中存在大量的铝同位素。核衰变的衰变方程为，测得核的半衰期为72万年。下列说法正确的是( )
A.核的质量等于核的质量
B.核的中子数大于核的中子数
C.将铝同位素放置在低温低压的环境中，其半衰期不变
D.银河系中现有的铝同位素将在144万年后全部衰变为
答案：C
解析：本题考查放射性同位素的衰变与半衰期。由于存在质量亏损，A项错误；核中子数为13，核中子数为14，B项错误；半衰期由原子核自身决定，与温度和压强无关，C项正确；144万年是2个半衰期，剩余为原来的四分之一，D项错误。
4、（2021年湖南卷）核废料具有很强的放射性，需要妥善处理。下列说法正确的是( )
A.放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽
B.原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒
C.改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期
D.过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害
答案：D
解析：本题考查对放射性元素的半衰期的理解。半衰期是指半数原子核发生衰变的时间，经过两个半衰期，放射性元素剩下四分之一没有进行衰变，A项错误；原子核发生衰变时，电荷数和质量数都守恒，B项错误；半衰期是元素的属性，与外界物理、化学环境无关，所以改变压力、温度或浓度，放射性元素半衰期不变，C项错误。
5、(2016·上海高考)放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了( )
A．1位 B．2位 C．3位 D．4位
解析：选C α粒子是eq \\al(4,2)He，β粒子是eq \\al( 0, －1)e，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：－2×2＋1＝－3，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位。故选项C正确。
6．[多选]关于天然放射现象，以下叙述正确的是( )
A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将变大
B．β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的
C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强
D．铀核（eq \\al(238, 92)U）衰变为铅核（eq \\al(206, 82)Pb）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变
解析：选CD 半衰期的时间与元素的物理状态无关，若使某放射性物质的温度升高，其半衰期不变，故A错误；β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生的，故B错误；在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，故C正确；铀核（eq \\al(238, 92)U）衰变为铅核（eq \\al(206, 82)Pb）的过程中，每经过一次α衰变质子数少2，质量数少4；而每经过一次β衰变质子数增加1，质量数不变；由质量数和核电荷数守恒，可知要经过8次α衰变和6次β衰变，故D正确。
7．我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是( )
A．eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n B. eq \\al(14, 7)N＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(17, 8)O＋eq \\al(1,1)H
C．eq \\al(4,2)He＋eq \\al(27,13)Al→eq \\al(30,15)P＋eq \\al(1,0)n D. eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(144, 56)Ba＋eq \\al(89,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n
解析：选A A项是氢元素的两种同位素氘和氚聚变成氦元素的核反应方程，B项是用α粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程，C项属于原子核的人工转变，D项属于重核的裂变，因此只有A项符合要求。
8、在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个α粒子，结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示)，今测得两个相切圆半径之比r1∶r2＝1∶44。则：
(1)图中哪一个圆是α粒子的径迹？(说明理由)
(2)这个原子核原来所含的质子数是多少？
[解析] (1)因为动量守恒，所以轨道半径与粒子的电荷量成反比，所以圆轨道2是α粒子的径迹，圆轨道1是新生核的径迹，两者电性相同，运动方向相反。
(2)设衰变后新生核的电荷量为q1，α粒子的电荷量为q2＝2e，它们的质量分别为m1和m2，衰变后的速度分别为v1和v2，所以原来原子核的电荷量q＝q1＋q2。
根据轨道半径公式有
eq \f(r1,r2)＝eq \f(\f(m1v1,Bq1),\f(m2v2,Bq2))＝eq \f(m1v1q2,m2v2q1)，
又由于衰变过程中遵循动量守恒定律，则
m1v1＝m2v2，
以上三式联立解得q＝90e。
即这个原子核原来所含的质子数为90。
[答案] (1)圆轨道2是α粒子的径迹，理由见解析 (2)90
9、在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所示，由图可以判定( )
A．该核发生的是α衰变
B．该核发生的是β衰变
C．磁场方向一定垂直纸面向里
D．磁场方向一定垂直纸面向外
[解析] 本题考查对α粒子及β粒子的性质的了解，对动量守恒定律以及左手定则的应用能力。原来静止的核，放出粒子后，总动量守恒，所以粒子和反冲核的速度方向一定相反，根据图示，它们在同一磁场中是向同一侧偏转的，由左手定则可知它们必带异种电荷，故应为β衰变；由于不知它们的旋转方向，因而无法判定磁场是向里还是向外，即都有可能。
[答案] B
10．[多选]14C发生放射性衰变为14N，半衰期约为5 700年。已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是( )
A．该古木的年代距今约为5 700年
B．12C、13C、14C具有相同的中子数
C．14C衰变为14N的过程中放出β射线
D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变
解析：选AC 因古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5 700年，选项A正确；12C、13C、14C具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，选项B错误；根据核反应方程可知，14C衰变为14N的过程中放出电子，即发出β射线，选项C正确；外界环境不影响放射性元素的半衰期，选项D错误。
11.静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b表示长度)。那么碳14的核反应方程可能是( )
A.eq \\al(14, 6)C→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(10, 4)Be B.eq \\al(14, 6)C→eq \\al(0,1)e＋eq \\al(14, 5)B
C.eq \\al(14, 6)C→eq \\al( 0,－1)e＋eq \\al(14, 7)N D.eq \\al(14, 6)C→eq \\al(2,1)H＋eq \\al(12, 5)B
解析：选A 设时间为t，则eq \f(\f(1,2)a1t2,v1t)＝2，eq \f(\f(1,2)a2t2,v2t)＝4，而a＝eq \f(qE,m)，故有eq \f(q1,m1v1)∶eq \f(q2,m2v2)＝1∶2，又因为动量守恒m1v1＝m2v2，故q1∶q2＝1∶2，故只有A正确。
12.[多选]用中子(eq \\al(2,0)n)轰击铀核(eq \\al(235, 92)U)产生裂变反应，会产生钡核(eq \\al(144, 56)Ba)和氪核(eq \\al(89,36)Kr)并释放出中子(eq \\al(1,0)n)，当达到某些条件时可发生链式反应。一个铀核(eq \\al(235, 92)U)裂变时，释放的能量约为200 MeV(1 eV＝1.6×10－19 J)。以下说法正确的是( )
A.eq \\al(235, 92)U的裂变方程为eq \\al(235, 92)U→eq \\al(144, 56)Ba＋eq \\al(89,36)Kr＋eq \\al(1,0)n
B.eq \\al(235, 92)U的裂变方程为eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(144, 56)Ba＋eq \\al(89,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n
C.eq \\al(235, 92)U发生链式反应的条件与铀块的体积有关
D．一个eq \\al(235, 92)U裂变时，质量亏损约为3.6×10－28 kg
解析：选BC 铀核在裂变过程中需要中子的轰击，产生链式反应，所以选项A错误，选项B正确。而链式反应在进行过程中，还需要铀矿达到临界体积才能维持链式反应持续不断进行下去，所以选项C正确。根据释放出来的核能，结合质能方程可知ΔE＝Δmc2，反应过程中，亏损质量为Δm＝eq \f(200×106×1.6×10－19,3×1082) kg＝1×10－28 kg，选项D错误。种类
α射线
β射线
γ射线
组成
高速氦核流
高速电子流
光子流(高频电磁波)
带电荷量
2e
－e
0
质量
4mp，mp＝1.67×10－27 kg
eq \f(mp,1 836)
静止质量为零
速度
0.1c
0.99c
c(光速)
在电磁场中
偏转
与α射线反向偏转
不偏转
贯穿本领
最弱，用纸能挡住
较强，能穿透几毫米厚的铝板
最强，能穿透几厘米厚的铅板
对空气的电离作用
很强
较弱
很弱
衰变类型
α衰变
β衰变
衰变方程
eq \\al(A,Z)X→eq \\al(A－4,Z－2)Y＋eq \\al(4,2)He
eq \\al(A,Z)X→eq \\al( A, Z＋1)Y＋eq \\al( 0, －1)e
衰变实质
2个质子和2个中子结合成一个整体射出
1个中子转化为1个质子和1个电子
2eq \\al(1,1)H＋2eq \\al(1,0)n→eq \\al(4,2)He
eq \\al(1,0)n→eq \\al(1,1)H＋eq \\al( 0, －1)e
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
类型
可控性
核反应方程典例
衰变
α衰变
自发
eq \\al(238, 92)U→eq \\al(234, 90)Th＋eq \\al(4,2)He
β衰变
自发
eq \\al(234, 90)Th→eq \\al(234, 91)Pa＋eq \\al( 0, －1)e
人工转变
人工控制
eq \\al(14, 7)N＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(17, 8)O＋eq \\al(1,1)H
(卢瑟福发现质子)
eq \\al(4,2)He＋eq \\al(9,4)Be→eq \\al(12, 6)C＋eq \\al(1,0)n
(查德威克发现中子)
eq \\al(27,13)Al＋eq \\al(4,2)He →eq \\al(30,15)P＋eq \\al(1,0)n
(约里奥·居里夫妇发现人工放射性)
eq \\al(30,15)P→eq \\al(30,14)Si＋eq \\al(0,1)e
重核裂变
比较容易进行人工控制
eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(144, 56)Ba＋eq \\al(89,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n
eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(136, 54)Xe＋eq \\al(90,38)Sr＋10eq \\al(1,0)n
轻核聚变
很难控制
eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n