鄭行軍

(福建省福鼎市第一中學(xué),福建　福鼎　355200)

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·試題研究·

核反應(yīng)的基本類(lèi)型及辨析

鄭行軍

(福建省福鼎市第一中學(xué),福建福鼎355200)

摘要：原子物理在高考中的分值及難易程度基本上都不會(huì)有很大的變化，就考查內(nèi)容來(lái)看,主要有:核反應(yīng)方程、質(zhì)量虧損及其計(jì)算.本文對(duì)核反應(yīng)進(jìn)行總結(jié)和對(duì)比,供師生在處理此類(lèi)問(wèn)題時(shí)參考.

關(guān)鍵詞：人工轉(zhuǎn)變;衰變;核裂變;核聚變;特點(diǎn)

核反應(yīng)是指原子核由于自身不穩(wěn)定或在其他原子核(或粒子)的作用下元素種類(lèi)發(fā)生變化產(chǎn)生新原子核的過(guò)程.中學(xué)階段,核反應(yīng)基本可分為四類(lèi):人工轉(zhuǎn)變、衰變、重核裂變和輕核聚變.本文就四種類(lèi)型的特點(diǎn)進(jìn)行梳理和對(duì)比,提供一個(gè)清晰的分析依據(jù).

1人工轉(zhuǎn)變

2衰變

衰變是指原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说倪^(guò)程[2].這類(lèi)反應(yīng)不需要外界條件的干預(yù),原子核本身可以自發(fā)進(jìn)行衰變,研究對(duì)象是放射性元素.在衰變時(shí)會(huì)放出三種不同的射線(xiàn):α射線(xiàn)、β射線(xiàn)、γ射線(xiàn).

(3) γ射線(xiàn):波長(zhǎng)極短的電磁波,貫穿能力最強(qiáng),能穿過(guò)幾厘米厚的鉛板,但電離作用很弱.

3重核裂變

核反應(yīng)方程的特點(diǎn):

(1) 反應(yīng)物為質(zhì)量較重的原子核,生成物為幾個(gè)質(zhì)量較輕的原子核;

4輕核聚變

(1) 聚變溫度要達(dá)到108K以上,使所有原子都完全電離,形成等離子體;

(2) 等離子體的密度必須足夠大;

(3) 所要求的溫度和密度必須維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間.

核反應(yīng)方程的特點(diǎn):反應(yīng)物為幾個(gè)質(zhì)量較輕的原子核,生成物為質(zhì)量較大的原子核.

例1:關(guān)于核反應(yīng)的類(lèi)型,下列表述正確的是().

解析:氮核是在質(zhì)子的轟擊下產(chǎn)生的核反應(yīng),應(yīng)屬于人工轉(zhuǎn)變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;氕核和氘核兩個(gè)質(zhì)量較輕的核反應(yīng)生成質(zhì)量較重的氦核,是聚變反應(yīng),選項(xiàng)B正確;鈾核自發(fā)分解成釷核和氦核,應(yīng)為α衰變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;鋁核在氦核的轟擊下產(chǎn)生磷核和中子,符合人工轉(zhuǎn)變的特點(diǎn),選項(xiàng)D正確;鏷核自發(fā)分解成鈾核和電子,符合β衰變的特點(diǎn),選項(xiàng)E正確.故正確答案為B、D、E.

A． 方程②屬于輕核聚變

B． 方程①屬于α衰變

C． 方程①的核反應(yīng)是太陽(yáng)能的源泉

B． 由核反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量守恒可知m1+m2=m3+m4

C． 核反應(yīng)放出的能量等于(m1+m2-m3-m4)c2

D． 這種裝置與我國(guó)大亞灣核電站所使用核裝置的核反應(yīng)原理不相同

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊超.核反應(yīng)的類(lèi)型及其計(jì)算[J].中學(xué)課程輔導(dǎo),2015，(3).

[2] 張艷玲.放射性核的衰變定律及其應(yīng)用[J].物理教學(xué)探討,2003，(9).

[3] 陳斌.四類(lèi)核反應(yīng)中的核能計(jì)算[J].新高考(高三理化生),2007，(6).

[4] 楊家福.原子物理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2009:374-376.