专题16.2　原子核【讲】——2023年高考物理一轮复习讲练测（人教）（解析版）.docx

专题16.2　原子核【讲】
【讲核心素养】
课程标准内容及要求
核心素养及关键能力
核心素养
关键能力
1.了解原子核的组成和核力的性质。知道四种基本相互作用。能根据质量数守恒和电荷守恒写出核反应方程。
物理规律
理解能力
2.了解放射性和原子核衰变。知道半衰期及其统计意义。了解放射性同位素的应用，知道射线的危害与防护。
物理规律
理解能力
3.认识原子核的结合能，了解核裂变反应和核聚变反应。关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响。
科学推理
分析计算能力
【讲考点题型】
【知识点一】原子核的衰变及半衰期
1.衰变规律及实质
(1)α衰变和β衰变的比较
衰变类型
α衰变
β衰变
衰变过程
X→Y＋He
X→Y＋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
2H＋2n→He
n→H＋e
匀强磁场中轨迹形状
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
(2)γ射线：γ射线经常伴随着α衰变或β衰变同时产生。其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量(原子核处于激发态)而辐射出光子。
2.确定衰变次数的方法
因为β衰变对质量数无影响，所以先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数。
3.半衰期
(1)公式：N余＝N原()，m余＝m原()。
(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关。
4.衰变中的动量问题：满足动量守恒定律。
【例1】（2022·全国·高三开学考试）钍基熔盐堆核能系统（TMSR）是第四代先进核能系统的6种候选技术之一、中国是首个尝试将该新型反应堆商业化的国家，这个反应堆的不同寻常之处在于内部循环的是熔融盐而不是水。它有潜力生产相对安全和廉价的核能，产生的长寿命放射性废料也比常规反应堆要少很多。钍234的半衰期是24天，质量为10g的钍经过120天后发生衰变的钍的质量为原来质量的（　　）
A． B． C． D．
【答案】 D
【解析】时间
可知120天为五个半衰期，则钍未发生衰变的质量为
则已经发生衰变的钍的质量为原来质量的
故选D。
【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念。
【变式训练1】（2022·湖南·高三开学考试）一个静止的放射性原子核处于匀强磁场中，由于发生了衰变而在磁场中形成如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1:16，下列判断中正确的是（  ）
A．反冲核在小圆上顺时针运动
B．该原子核发生了α衰变
C．原来静止的核，其原子序数为16
D．让放射性原子核和反冲核均在磁场中做圆周运动，二者周期不同
【答案】 D
【解析】A．根据动量守恒可知反冲原子核与电子动量大小相等，由洛伦兹力提供向心力
可得
所以电荷量越大的其轨道半径越小，可知反冲原子核半径较小，带正电根据由左手定则可判断反冲核运动方向为逆时针，故A错误；
B．衰变为外切圆，β衰变为内切圆，由轨迹图可知，衰变为β衰变，故B错误；
C．根据半径公式

可知，电荷量与半径成反比，则反冲核电荷量与β粒子的