2021版高考物理一轮复习课时规范练38原子核及核反应含解析

在高中物理的学习中，原子核及核反应是一个重要的知识点，主要涉及原子核的结构、衰变、半衰期、核反应方程以及核能等相关概念。以下是对这些知识点的详细解释： 1. **原子核的衰变**：衰变是原子核自发改变其组成的过程，包括α衰变、β衰变和γ衰变。α衰变会释放α粒子（氦核），β衰变则产生电子或正电子，γ衰变则释放高能光子。题目中的镅95241Am是一个放射性元素，能够进行衰变。 2. **半衰期**：半衰期是指放射性物质的一半原子核衰变所需的时间，是一个固定的物理量，不受到外部条件的影响。题目提到的镅95241Am的半衰期为432年，这意味着无论环境如何变化，经过432年后，其原子核数量会减少一半。 3. **核反应方程**：核反应方程用来表示核反应过程，遵循质量数和电荷数守恒原则。例如题目中的选项，涉及α粒子参与的核反应，其中714N + α → 817O + X，X代表中子，因为质量数和电荷数守恒。 4. **核反应类型**：聚变是轻核结合成更重的核的过程，释放能量；裂变是重核分裂为两个或更多较轻核的过程，同样伴随着能量释放。题目中提到了核聚变和裂变的例子。 5. **结合能与核稳定性**：原子核的结合能是指将核内的所有核子分开需要的能量，结合能大意味着核更稳定，但这并不意味着结合能越大，原子核的质量亏损越大。质量亏损与释放的能量有关，根据爱因斯坦的质能方程E=mc²，能量与质量亏损成正比。 6. **质能方程的应用**：首次验证爱因斯坦质能方程的核反应方程是37Li+11H→24He，通过计算质量亏损和质能方程，可以确定释放的能量。 7. **放射性衰变系列**：放射性同位素经历α、β衰变，会形成新的核素。例如，钍90232Th衰变成氡86220Rn，可以通过计算质子数和中子数的变化来确定衰变次数。 8. **中微子**：中微子是核反应中常见的产物，出现在核裂变、核聚变和β衰变中。在某些核反应中，中微子的产生是必要的，以保持动量和能量守恒。 9. **核径迹分析**：在磁场中，带电粒子的轨迹会受到洛伦兹力的影响而形成圆周运动。通过分析这些轨迹，可以判断反应类型和产生的新核。例如，题目中的粒子轨迹分析可以帮助确定是β衰变还是α衰变。 10. **半衰期的应用**：钴-60的半衰期在医学和农业中有广泛应用，如用于放射治疗和农作物的辐射处理。它的衰变过程涉及β粒子和γ射线的生成，γ射线具有很强的穿透能力。 这些题目涵盖了原子核的基本性质、衰变机制、核反应方程的写法和理解、核能的产生以及放射性同位素的应用等多个方面，这些都是高中物理中关于原子核及核反应的核心知识。通过深入学习和理解这些概念，学生可以更好地掌握这部分内容，并在实际问题中应用。