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北 京 四 中 年 级：高 三 科 目：物 理 期 数：0108 编 稿：曹树元 审 稿：曹树元 录 入：李霞 [本周教育信息] [本周教学内容] 第九章 原子核 一、天然放射现象 1、1896年，法国物理学家贝克勒耳发现天然放射现象。物质发射射线的性质叫做放射性，具有放射性的元素叫做放射性元素。能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。例：铀或含铀的矿物质，钋镭等都是天然放射性物质。 注意：①天然放射性并不是少数元素才具有的，原子序数大于83的天然元素都具有放射性，原子序数小于83的天然元素，也有一些具有放射性。例：Na, P等。 ②天然放射性现象的发现，打开了人们认识原子核内部世界的窗口，它不仅使人类认识到原子核也是具有结构的，而且，告诉人们原子核可以自发地转变为另一种原子核。 2、三种射线的本质和特性： 名称 本质 速度 贯穿本领 电离作用 ?射线 He，粒子流 c 很小 很强，使照相底片感光很强 ?射线 e，电子流 接近于c 很大 较弱 ?射线 电磁波 等于c 最大 很小 注意：①当放射性物质连续发生衰变时，各种原子核中有的放射?射线，有的放射?射线，同时伴随?射线，这时在放射性中就会同时有?、?、?三种射线。 ②?、?、?、粒子都是从原子核里放射出来的，但不能认为这三种粒子就是原子核的组成部分。 2、放射性元素的衰变 ①衰变：原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫原子核的衰变。 ②三个守恒：衰变过程遵守质量数守恒、电荷数守恒和能量守恒的规律。 ③两个位移定则： ?衰变：X→Y+He ?衰变：X→Y+He 3、半衰期：（?） ①半衰期：是放射性元素的原子核有半数发生衰变的时间。 ②公式：N=N0()n，n= 或m=m0()n，n= N(m)为放射性元素在几个半衰期后的原子核个数（质量）。N0(m0)为放射性元素的初始原子核数（质量），n为半衰期的倍数。 注意：①放射性元素衰变的速率是由核内部本身的因素决定的，而跟原子所处的物理状态（温度、压强、速度、受力等）和化学状态（单质、化合物等）无关。 ②放射性元素的衰变规律是统计规律，只适用于含有大量原子的样品（对有限数核不适用，不能由半衰期推算放射性样品完全衰变的寿命期）。 二、探测放射线的方法（简介） 1、云室（威尔逊） 2、计数器（盖革） 3、乳胶照相： 三、原子核的人工转变 1、质子的发现： 早在1915年，卢瑟福的学生马斯登就观察到了用?粒子轰击氢气时会产生不寻长的长射程粒子，一种可能的解释是这种粒子是氢核，因为这里是用?粒子轰击氢时常常出现的现象。卢瑟福没有轻易作出结论，而是耐心地进行实验研究，以便弄那些粒子到底是氮核、氦核还是氢核，实验要在荧光屏前观察和设计微弱的闪烁，条件是相当艰苦的，经过了三年多的时间，在1919年夏，他才总结了?粒子与氢原子的碰撞现象，对氮原子核的人工转变作了无可置疑的结论。其核反应方程是：N+He→O+H 2、中了的发现： 1920年，卢瑟福预言：可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把这种粒子叫中子。在中子发现之前，摆在物理学家们面前的问题是：要么?粒子轰击铍发出的是?光子，它在跟质子的碰撞中能量和动量不再守恒；要么?粒子轰击铍发出的射线不是?光子而是一种新粒子。在约里奥·居里夫妇的实验中，中子已经出现了，但他们不能识别它，一项划时代的发现，就这样从他们手中溜走了。查德威克运用了能量和动量守恒定律，科学地分析了实验结果，终于发现了中子。可见，能的转化和守恒定律在物理学发展中起着多么重要的作用。发现中子的核反应方程是：Be+He→C+n、中子不带电荷它与各种物质粒子不发生静电作用，很容易接近甚至打进原子核。 3、原子核的组成： 从1911年，卢瑟福提出的原子核式结构起到1932年初步完成对原子核组成的正确认识，经历了12年，很多科学家为此付出了辛勤劳动，可见，确定原子核的组成并不是一件很容易的事情。原子核由质子和中子组成，质子和中子统称核子，质子带一个单位的正电荷，中子不带电，质子和中子的质量几乎相等，都等于一个质量单位，所以原子核的电荷数就等于它的质子数，原子核的质量数就等于它的质子数和中子数的和。具有相同质子数的原子，它们核外的电子数也相同，因而有相同的化学性质，属于同一种元素，但它们的中子数可以是不同的，这些具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称为同位素。 注意：①质子数相同而中子数不同的原子互称同位素： ②同种元素的不同的同位素在元素周期表上具有相同的位置（原子序数相同），他们的核电荷数相同，具有相同的化学性质： ③同种元素的各种同位素的中子数不同，因此，它们的物理性质有差异。 ④同一种元素的多种同位素中，有稳定的，也有