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- 2021-05-24 发布
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原子核的组成
一、原子核的人工转变和原子核的组成
1.核反应:用高速运动的粒子去轰击原子核,是揭开原子核内部奥秘的基本方法。
产生新原子核的过程叫核反应。在核反应中质量数守恒、电荷数守恒。
其核反应方程的一般形式为
其中是靶核的符号,x为入射粒子的符号,是新生核的符号,y是放射出的粒子的符号。
2. 发现质子: 1919年卢瑟福首先做了用a粒子轰击氮原子核的实验。实验装置如图示
核反应方程式
,
这是人类第一次发现质子的核反应方程。
3.发现中子:
1930年查德威克发现中子,实验装置如图示
核反应方程
,
值得指出的是,查德威克在对不可见粒子的判断中,运用了能量和动量守恒定律,科学地分析了实验结果,排除了射线的可能性,确定了是一种粒子——中子,
4、原子核的组成: 质子+中子 (质子和中子统称为核子)
质子的质量mp=1.672 623 1×10-27 kg=1.007227u
中子的质量mn=1.674 928 6×10-27 kg=1.008665u
原子核的电荷数=质子数=核外电子数=原子序数
原子核的质量数=核子数=质子数+中子数
二、放射性同位素及其应用
1.同位素
(1)具有相同质子数而中子数不同的原子,在元素周期表中处于同一位置,因而互称同位素,同种元素的同位素具有相同的化学性质。
(2)放射性同位素:有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素。放射性同位素有天然和人造两种,它们的化学性质相同。
(3)人工放射性同位素
(4)人工放射性同位素的优点:放射强度容易控制;形状容易控制;半衰期短,废料容易处理。
2.放射性同位素的应用
⑴利用其射线:射线测厚装置、烟雾报警器、放射治疗、培育新品种、延长保质期等。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)。
6.下列有关物理学史的叙述,正确的是 ( B C )
A.粒子的散射实验揭示了原子内部还有复杂结构
B.天然放射性现象揭示了原子核内部还有复杂结构
C.质子和中子的发现揭示了原子核由质子和中子组成
D.电子的发现揭示了原子的核式结构模型
6.某原子核的衰变过程如下:,则( D ).
A.X的中子数比P的中子数少2 B.X的质量数比P的质量数多5
C.X的质子数比P的质子数少1 D.X的质子数比P的质子数多1
10、某原子核有N个核子,其中中子n个,当该核俘获一个中子后,放出一个α粒子和β粒子,它自身变成一个新核,该新核:( B )
A.有中子(n-1)个 B.有中子(n-2)个
C.核子数是(N-2)个 D.原子序数是N-n-2
6.粒子击中氮14核后放出一个质子,转变为氧17核()。在这个氧原子核中有( C )
A.17个中子 B.17个质子 C.9个中子 D.9个质子18、三个原子核X、Y、Z,X核放出一个正电子后变为Y核,Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦核(He)。则下面说法中正确的是( C D )
(A)X核比Z核多一个质子
(B)X核比Z核少一个中子
(C)X核的质量数比Z核的质量数大3
(D)X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍
2、铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应:.下列判断正确的是 ( B D )
A. 是质子 B.是中子
C.X是的同位素 D.X是的同位素
14、放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡,其衰变方程为,其中 ( D )
A.x=1,y=3 B.x=2,y=3
C.x=3,y=1 D.x=3,y=2
2.钚239()可由铀239()经过衰变而产生.下列说法正确的是 ( C )
A.与的核内具有相同的中子数
B.与的核内具有相同的质子数
C.经过2次β衰变产生
D.经过1次α衰变产生