原子核的构成

原子核的构成 1.天然放射性现象 1896年 法国科学家贝克勒尔发现铀和含铀的矿物质能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。物质发射射线的性质称为放射性。具有放射性的元素称为放射性元素。 天然放射性现象:原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出射线。原子序数小于83的元素，有的也具有放射性。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射性现象。 居里夫妇对铀和铀的各种矿物质进行深入研究，发现两种放射性更强的元素，Po、Ra。 2.三种射线 1 3.天然放射现象的衰变 (1)放射性元素的衰变 ?原子序数大于83的原子核都是不稳定的，它们能够自发地放射出某种粒子而衰变成新的原子核( ?衰变遵守以下规律:a(质量数守恒;b(电荷数守恒;c(能量守恒定律;d(动量守恒定律( (2)天然放射性元素的两种衰变 ?α衰变 ?β衰变 ?γ射线是伴随着或β衰变同时产生的，核子之间的相互作用力叫核力，核力是很强的短距离作用力。 2382344 U Th + He 929022342340 Th Pa + e 9091-1 [例题] 2 ,,0,,-介子衰变的方程为，其中 介子和介子带负的基Kk,,，,k, ,0元电荷， 介子不带电(一个 介子沿垂直于磁场的方向射人匀强磁,k ,场中，其轨迹为圆孤AP，衰变后产生的 介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹, 0RR在P点相切，它们的半径 与 之比为2:1( 介子的轨迹未画,,,k, ,0出(由此可知的动量大小与的动量大小之比为 ,, A(1:1 B(1:2 C(1:3 D(1:6 43. 一个速度为7.7×10m/s的中子沿着与磁场垂直的方向射入匀强磁场，击中一个原来静 64止的锂Li后产生一个氦核和另一个新核。测得氦核的速度是2.0×10m/s，方向与反3 应前中子的运动方向相同。 (1)写出核反应方程式 。 (2)求出氦核和新核的轨道半径之比。 (3)当氦核转6周时，另一新核转了几周, 494. 1930年发现，在真空条件下用α粒子(He)轰击铍核(Be)时，会产生一种看不24 见的、贯穿能力极强且不带电的粒子。查德威克认定这种粒子就是中子。 (1)写出α粒子轰击铍核的核反应方程式。 (2)若一个中子与一个静止的碳核发生正碰，已知中子的质量为m、初速度为V，与碳n0 核碰后的速率为V，运动方向与原来运动方向相反，碳核质量视为12m，求碳核与1n 中子碰撞后的速率。 若与中子碰撞后的碳核垂直于磁场方向射入匀强磁场，测得碳核做圆周运动的半径为R，已知元电荷的电量为e,求该磁场的磁感应强度大小 3 4(半衰期 (1)定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间，叫这种元素的半衰期(例如氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天;镭226衰变为氡222的半衰期为1620年;铀238 9衰变为钍234的半衰期为4.5×10年。 (2)半衰期的有关计算: 计算公式: (3)放射性元素的半衰期是由核内部本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态 无关。 如何确定古木的年代 考古学家确定古木年代的一种方法是用放射性同位素作为“时钟”，来测量漫长的时间，这叫做放射性同位素鉴年法( 1214 自然界中的碳主要是C，也有少量C，它是高层大气中的原子核在太阳射来的高能 14粒子流的作用下产生的(C是具有放射性的碳同位素，能够自发地进行β衰变，变成氮， 14半衰期为5730年(C原子不断产生又不断衰变，达到动态平衡，它在大气中的含量是稳 1214定的，大约在10个碳原子中有一个C(活的植物通过光合作用和呼吸作用与环境交换碳 14元素，体内C的比例与大气中的相同。植物枯死后，遗体内的14C仍在进行衰变，不断减少，但是不再得到补充( 因此，根据放射性强度减小的情况就可以算出植物死亡的时间( 例如，要推断一块古木的年代，可以先把古木加温，制取1 g碳的样品，再用粒子计数器进行测量( 如果测得样品每分钟衰变的次数正好是现代植物所制样品的一半，明 14这块古木经过了C的一个半衰期，即5730年。如果测得每分钟衰变的次数是其他值，也可以根据半衰期计算出古木的年代( 我国考古工作者用放射性同位素鉴年法对马王堆一号汉墓外椁盖板杉木进行测量，结果表明该墓距今2130+95年(通过历史文献考证，该古墓的年代为西汉早期，约在2100年前，两者符合得很好( 5.原子核的构成 144171(1)质子的发现 1919 卢瑟福 N + He O + H 728194121(2)中子的发现 1930 查德威克 Be + He C + n 4260 (3)核子和核力: (4)同位素: 4