配套K12高中物理第五章核能与社会5.1核能来自何方课后训练沪科版选修3_5

学案1 核能来自何方[学习目标定位] 1.了解核力的特点.2.认识原子核的结合能，了解平均结合能.3.知道什么是质量亏损，能用爱因斯坦质能方程计算原子核的结合能．1．原子核的组成：原子核由质子和中子组成；原子核非常小，直径数量级为10－15 m. 2．能量单位：1 eV＝10－6 MeV＝1.6×10－19 J.3．核力(1)定义：组成原子核的核子之间存在着一种特殊的力．(2)特点：①核力是一种强相互作用力，它存在于质子与质子间、质子与中子间、中子与中子间．②核力是一种短程力，它的作用距离只有10－15 m的数量级．因此，每个核子只能对跟它邻近的少数核子(一般不超过3个)发生显著的相互作用．4．结合能核子结合成原子核时放出的能量，或原子核分解成核子时吸收的能量．5．质量亏损：组成原子核的核子的总质量与原子核的质量之差．6．结合能的计算：ΔE＝Δmc2.一、核力的特点[问题设计]1．一些较轻的原子核，如42He、16 8O、12 6C、14 7N中质子数和中子数有什么关系？答案质子数与中子数大致相等．92U、23490Th中各有多少个质子、多少个中子？较重的原子核中中子数和质子数有什么关2.238系？90Th中含有90个质子，144个中子．较重的答案23892U中含有92个质子、146个中子；234原子核中中子数大于质子数，而且越重的原子核，两者相差越多．[要点提炼]由于核力是短程力，自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的原子核，两者相差越多．例1关于原子核中质子和中子的说法，正确的是()A．原子核中质子数和中子数一定相等B．稳定的重原子核里，质子数比中子数多C．原子核都是非常稳定的D．对于较重的原子核，由于核力的作用范围是有限的，如果继续增大原子核，形成的核也一定是不稳定的解析自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的原子核，两者相差越多，因此正确答案选D.答案 D二、结合能[问题设计]1．设有一个质子和一个中子，在核力作用下靠近碰撞并结合成一个氘核．质子和中子结合成氘核的过程中是释放能量还是吸收能量？使氘核分解为质子和中子的过程中呢？答案质子和中子结合成原子核的过程中要释放能量；氘核分解成质子和中子时要吸收能量．2．如图1所示，是不同原子核的平均结合能随核子数变化的曲线．图1(1)从图中看出，中等质量的原子核与重核、轻核相比平均结合能有什么特点？平均结合能的大小反映了什么？(2)平均结合能较小的原子核转化为平均结合能较大的原子核时是吸收能量还是放出能量？答案(1)中等质量的原子核平均结合能较大．平均结合能的大小反映了原子核的稳定性，平均结合能越大，原子核越稳定．(2)放出能量．[要点提炼]1．核子结合成原子核时释放的能量，或原子核分解成核子时吸收的能量叫原子核的结合能．2．核子数较小的轻核与核子数较大的重核，平均结合能都比较小，中等核子数的原子核，平均结合能较大．[延伸思考]一个核子数较大的重核分裂成两个核子数较小一些的核，是吸收能量还是释放能量？两个核子数很小的轻核结合成核子数较大一些的核，是吸收能量还是释放能量？答案都释放能量．例2使一个质子和一个中子结合成氘核时，会放出2.2 MeV的能量，则下列说法正确的是()A．用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子B．用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C．用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D．用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零解析中子和质子结合成氘核所释放的能量或氘核分解成中子和质子所吸收的能量都相等，即为此反应的结合能，只有光子能量大于或等于结合能，才能使它们分解．又因为中子和质子不可能没有速度，所以动能之和不可能为零，(若动能之和为零就分不开了)，所以A、D 正确．答案AD三、质量亏损和核能的计算[问题设计]1．用α粒子轰击铍(94Be)核发现中子的核反应方程94Be＋42He→12 6C＋10n甲同学说：核反应过程中核子数没变，所以质量是守恒的；乙同学查找资料，各个原子核或核子的质量如下：mBe＝9.012 19 u，mC＝12.000 u，mα＝4.002 6 u，mn＝1.008 665 u．(其中1 u＝1.660 566×10－27 kg)，他通过计算发现反应之后的质量减少了，于是他得出结论“核反应过程中质量消失了”．这两个同学的说法对吗？如果不对错在哪里？你对质量亏损是如何理解的？答案甲同学的说法错误．核反应过程中是质量数守恒而不是质量守恒；乙同学的说法错误．质量亏损并不是质量消失．对质量亏损的理解：其一，在核反应中仍遵守质量守恒和能量守恒，所谓的质量亏损并不是这部分质量消失或质量转变为能量．物体的质量应包括静止质量和运动质量，质量亏损是静止质量的减少，减少的静止质量转化为和辐射能量相联系的运动质量．其二，质量亏损也不是核子个数的减少，核反应中核子个数是不变的．2．试计算上述核反应过程中是释放能量，还是吸收能量？能量变化了多少？答案反应前的总质量m1＝mBe＋mα＝9.012 19 u＋4.002 6 u＝13.014 79 u反应后的总质量m2＝mC＋mn＝12.000 0 u＋1.008 665 u＝13.008 665 u所以质量亏损Δm＝m1－m2＝13.014 79 u－13.008 665 u＝0.006 125 u.放出的能量ΔE＝Δmc2＝0.006 125 uc2＝0.006 125×1.660 566×10－27×(3×108)2 J＝9.15×10－13 J＝5.719 MeV.[要点提炼]1．对质能方程和质量亏损的理解(1)质能方程爱因斯坦的相对论指出，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，其关系是E＝mc2. (2)质量亏损质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了．物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，则总能量也随之减少．这时质能方程也写作ΔE＝Δmc2.2．核能的计算方法(1)根据Δm计算①根据核反应方程，计算核反应前后的质量亏损Δm.②根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能．其中Δm的单位是千克，ΔE的单位是焦耳．(2)利用原子质量单位u 和电子伏特计算①明确原子质量单位u 和电子伏特之间的关系1 u ＝1.660 6×10－27 kg,1 eV ＝1.602 178×10－19 J由E ＝mc2得E ＝1.660 6×10－27× 2.997 9×10821.602 178×10－19eV ＝931.5 MeV ②根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV 的能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV ，即ΔE ＝Δm×931.5 MeV .其中Δm 的单位是u ，ΔE 的单位是MeV .例3 已知氮核质量为MN ＝14.007 53 u ，氧17核的质量为MO ＝17.004 54 u ，氦核质量为MHe ＝4.003 87 u ，氢核质量为MH ＝1.008 15 u ，试判断：14 7N ＋42He→17 8O ＋1H 这一核反应是吸收能量还是放出能量？能量变化是多少？解析 反应前总质量：MN ＋MHe ＝18.011 40 u ，反应后总质量：MO ＋MH ＝18.012 69 u.可以看出：反应后总质量增加，故该反应是吸收能量的反应．吸收的能量利用ΔE ＝Δmc2来计算，若反应过程中质量增加1 u ，就会吸收931.5 MeV 的能量，故ΔE ＝(18.012 69－18.011 40)×931.5 MeV ＝1.2 MeV .答案 吸收能量 1.2 MeV核能来自何方⎩⎪⎨⎪⎧ 核力及特点结合能质量亏损爱因斯坦质能方程E ＝mc2⎩⎪⎨⎪⎧ 核能的计算ΔE ＝Δmc21．对核子结合成原子核的下列说法正确的是( )A ．原子核内的核子间均存在核力B ．原子核内的质子间均存在核力和库仑力C ．稳定原子核的质子数总是与中子数相等D ．对质子数较多的原子核，其中的中子数起到增加核力、维系原子核稳定的作用 答案 D解析 核力是短程力，只会发生在相邻核子之间，由此知A 、B 错误；核力只作用于相邻的核子，随着质子数增加，为使原子核保持稳定，必须靠中子数的增多来抵消库仑力的作用，故C 错误，D 正确．2．对结合能、平均结合能的认识，下列说法正确的是( )A ．一切原子核均具有结合能B ．自由核子结合为原子核时，可能吸收能量C ．结合能越大的原子核越稳定D．平均结合能越大的原子核越稳定答案 D解析氢原子核只有一个质子，无结合能，结合能并不是原子核所具有的能量，故A错；自由核子结合为原子核时，放出能量，故B错；平均结合能越大的原子核越稳定，故C错，D对．3．有一种核反应为：21H＋21H→1H＋X.已知21H的质量为2.013 6 u，1H的质量为1.007 3 u，X的质量为3.018 0 u．则下列说法正确的是()A．X是质子，该反应吸收能量B．X是氕，该反应吸收能量C．X是氘，该反应释放能量D．X是氚，该反应释放能量答案 D解析根据核反应过程中的质量数、核电荷数守恒，X应为氚；又2×2.013 6 u>3.018 0 u＋1.007 3 u，所以核反应过程中有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可知该反应释放能量.。

章末过关检测（五)(时间:60分钟,满分：100分）一、单项选择题（本题共6小题,每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1．关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有（)A。

错误!U―→错误!Th＋错误!He 是α衰变B。

错误!N＋错误!He―→错误!O＋错误!H 是β衰变C.错误!H＋错误!H―→错误!He＋错误!n 是重核聚变D。

错误!Se―→错误!Kr＋2错误!e 是重核裂变解析：选A.B选项错误,这是卢瑟福发现质子的核反应；C选项错误，这是轻核聚变；D选项错误,这是β衰变．A选项正确．2．正电子是电子的反粒子，它跟普通电子的电量相等，而电性相反,科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质-—反物质.1997年初和年底，欧洲和美国的科学研究机构先后宣布：他们分别制造出9个和7个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步．你推测反氢原子的结构是( )A．由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成B．由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成C．由一个不带电的中子与一个带负电荷的电子构成D．由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成解析:选B。

反氢原子的结构应该是反质子与反电子组成，即一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成．3．原子核聚变可给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生,放出能量．这几种反应的总效果可以表示为6错误!H―→k错误!He＋d错误!H＋2错误!n＋43。

15 MeV由平衡条件可知（)A．k＝1，d＝4B．k＝2，d＝2C．k＝1，d＝6D．k＝2，d＝3解析：选B。

核反应的基本规律是质量数和电荷数守恒,所以6×2＝4k＋d＋2,6×1＝2k＋d，解得k＝2，d＝2，因此B选项正确．4．关于铀核裂变，下述说法正确的是( ）A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核B．铀核裂变时还能同时释放2～3个中子C．为了使裂变的链式反应容易进行,最好使用铀238D．铀块的体积对产生链式反应无影响解析：选B.铀核受到中子的轰击,会引起裂变,裂变的产物是多种多样的，具有极大的偶然性,但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块并释放出几个中子,铀235受到中子的轰击时裂变的概率大,且可以俘获各种能量的中子而引起裂变；而铀238只有俘获能量在1 MeV以上的中子时才能引起裂变，且裂变的概率小．引起链式反应,必须使铀块体积超过临界体积．故B选项正确．5．某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为1Q1，错误!H＋错误!N→错误!C＋X＋Q2方程中Q1、Q2表示释放的1H＋错误!C→错误!N＋能量，相关的原子核质量见下表：A．X是错误!He,Q2＞Q1B．X是错误!He,Q2＞Q1C．X是错误!He，Q2＜Q1D．X是错误!He，Q2＜Q1解析:选B.11H＋错误!C→错误!N中质量亏损为Δm1＝(1.007 8＋12.000 0－13。

核能利用与社会发展1．我国已建成投产和已开工兴建的核电站选址都在沿海岛屿，这主要是为了（）。

A．考虑辐射安全B．便于核废料处理C．便于运输设备D．减小可能的核泄漏所造成的影响2．下列说法中不正确的是（）。

A．21H+31H 24 He+01n 是聚变B．29325 U+10n 15349 Xe+9348Sr+310n 是裂变C．22868 Ra 22826 Rn+24 He 是α衰变D．24 24 011 Na 12 Mg+1e 是裂变3．我国秦山核电站第三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于23592 U 的裂变，现有四种说法：①23592 U 原子核中有92个质子，有143个中子②29325 U 的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，核反应方程式为：235 1 139 94 192 U+0 n 54 Xe+38Sr+30 n③29325 U 是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期变短④一个23592 U 裂变能放出200 MeV的能量，合3.2×1011 J以上说法中完全正确的有（）。

A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④4．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。

太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近（）。

A．1036 kg B．1018 kgC．1013 kg D．109 kg5．在核电站中，反应堆里铀核的裂变将________能转化为________能；蒸汽推动汽轮机运转，将________能转化为________；汽轮机带动发电机发电，将________能转化为________ 能。

能量既不会________，也不会________，它只会从________，或者从________，而能量的总量保持不变，这就是能量的转化和守恒定律。

6．核电站中采用核反应堆使重核裂变，将释放出的巨大能量转换成电能。

学业分层测评(十六)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法正确的是( )A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化B．由E＝mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度C．核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变为能量D．因为在核反应中能产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒【解析】E＝mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，但并不说明能量和质量之间存在相互转化的关系，故选项A错误，选项B正确．核反应中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，故选项C错误．在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，故选项D错误．【答案】B2．下列说法中正确的是( )A．质子与中子的质量不等，但质量数相等B．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力C．同一种元素的原子核有相同的质子数，也有相同的中子数D．除万有引力外，两个中子之间不存在其他相互作用力【解析】质子和中子的质量不相等，但差别不大，质量数相等，故A对．核子之间的核力随距离变化而变化，并不总大于库仑力，故B错．同位素之间质子数相同，中子数不同，质量数也不同，故C错．核子之间除万有引力外，还可能存在核力、库仑力，但质子与中子之间、中子与中子之间没有库仑力，D错．【答案】A3．(多选)核力具有下列哪些性质( )A．核力是短程力，作用范围很小，只在相邻核子间发生B．核力可能是引力，也可能是斥力．核力把核子紧紧束缚在核内，形成稳定的原子核，但又不会融合在一起C．质子间、中子间存在核力，质子和中子间无核力D．核力与核子间距离的平方成反比【解析】核力是一种短程力，强相互作用力，存在于相邻核子之间，与库仑力的变化规律不同，故A、B正确，C、D错误．【答案】AB4．(多选)一个质子和一个中子结合成氘核时，产生γ光子，由此可见( ) A．氘核的质量等于质子和中子的质量之和B．氘核的质量小于质子和中子的质量之和C．核子结合成原子核时会释放核能D．原子核分解成核子时会释放核能【解析】由于结合时产生γ光子，即产生能量，故反应中有质量亏损，但反应过程中质量数守恒，B正确，A错误．质子和中子统称核子，该反应为核子结合成原子核的反应，故C正确，D错误．【答案】BC5．关于原子核的结合能与平均结合能，下列说法中正确的是( )A．原子核的结合能小于核子与核子之间结合成原子核时核力做的功B．原子核的结合能等于核子从原子核中分离，外力克服核力做的功C．不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比轻核的平均结合能大D．不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能大【解析】原子核中，核子与核子之间存在核力，要将核子从原子核中分离，需要外力克服核力做功．当自由核子结合成原子核时，核力将做功，释放能量．对某种原子核，平均每个核子的结合能称为平均结合能．不同原子核的平均结合能不同．重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能要小，轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能要小．综上所述，正确选项为B.【答案】B6．(多选)对公式ΔE＝Δmc2的正确理解是( )A．如果物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少ΔmB．如果物体的质量增加了Δm，它的能量也一定相应增加Δmc2C．Δm是某原子核在衰变过程中增加的质量D．在把核子结合成原子核时，若放出的能量是ΔE，则这些核子的质量和与组成原子核的质量之差就是Δm【解析】一定质量对应于一定的能量，物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少Δm，即发生质量亏损，如果物体的质量增加了Δm，它的能量一定相应增加Δmc2，所以选项A、B、D正确；某原子核在衰变时，一定发生质量亏损，所以选项C错误．【答案】ABD7．某核反应方程为21H＋31H―→42He＋X.已知21H的质量为2.013 6 u，31H的质量为3.018 0 u，42He的质量为4.002 6 u，X的质量为1.008 7u，则X是________，该反应________(填“释放”、“吸收”)能量．【解析】由题目所给核反应方程式，根据核反应过程质量数、电荷数守恒规律，可得21H＋31H―→42He＋10X，则X为中子，在该反应发生前反应物的总质量m1＝2.013 6 u＋3.018 0 u＝5.031 6 u，反应后产物总质量m2＝4.002 6 u＋1.008 7 u ＝5.011 3 u，总质量减少，出现了质量亏损．根据爱因斯坦的质能方程可知该反应释放能量．【答案】中子释放8．原子质量单位为u,1 u相当于931.5 Me V的能量，真空中光速为c，当质量分别为m1和m2的原子核结合为质量为M的原子核时释放出的能量是____________．【解析】m1、m2、M的单位是kg，Δm＝m1＋m2－M其单位也为kg，由ΔE＝Δmc2可得核反应过程释放的能量ΔE＝(m1＋m2－M)c2.【答案】(m1＋m2－M)c2[能力提升]9．(多选)原来静止的原子核A Z X质量为m1，处在区域足够大的匀强磁场中，经α衰变后变成质量为m2的原子核Y，α粒子的质量为m3，已测得α粒子的速度垂直于磁场B，且动能为E0，假定原子核X衰变时释放的核能全部转化为动能，则下列四个结论中，正确的是( )A．核Y与α粒子在磁场中运动的周期之比为2 Z－2B．核Y与α粒子在磁场中运动的半径之比为2 Z－2C．此衰变过程中的质量亏损为m1－m2－m3D．此衰变过程中释放的核能为A－4 A E0【解析】原子核发生α衰变时核子质量数减小4而核电荷数减小2.由题意知X核原先静止，则衰变后α粒子和反冲核Y的动量大小相等，由R＝m vBq知R Y∶Rα＝qα∶q Y＝2∶(Z－2)，故B项正确；而周期之比由T＝2πmBq知T Y∶Tα＝m Yq Y·qαmα＝A－42(Z－2)，故A项错误；该过程质量亏损Δm＝m1－(m2＋m3)，故C项正确；由E k＝p22m知Y核的动能E kY＝4E0A－4，则释放的核能ΔE＝E kα＋E kY＝AE0A－4，故D项错误．【答案】BC10．(多选)3个α粒子结合成一个126C，126C原子的质量是12.000 0 u，42He原子核的质量是4.002 6 u，已知1 u＝1.66×10－27kg,1 u相当于931.5Me V的能量，则( )【导学号：06092091】A．反应过程中质量亏损是Δm＝0.007 8 uB．反应过程中质量亏损是Δm＝1.29×10－27kgC．反应过程中放出的能量是7.27 Me VD．反应过程中放出的能量是1.16×10－19 J【解析】质量亏损Δm＝3mα－m c＝3×4.002 6 u－12.000 0 u＝0.007 8 u＝1.29×10－29kg，A对，B错．ΔE＝Δmc2＝0.007 8×931.5 Me V＝7.27 Me V＝1.16×10－12J，C对，D错．【答案】AC11．一个锂核(73Li)受到一个质子的轰击，变成两个α粒子．已知质子的质量是1.673 6×10－27kg，锂核的质量是11.650 5×10－27kg，氦核的质量是6.646 6×10－27 kg.【导学号：06092044】(1)写出上述核反应的方程；(2)计算上述核反应释放出的能量．(保留3位有效数字)【解析】(1)由质量数和电荷数守恒可得7Li＋11H→242He.3(2)核反应的质量亏损Δm＝m Li＋m p－2mα＝(11.650 5×10－27＋1.673 6×10－27－2×6.646 6×10－27) kg＝3.09×10－29 kg.释放的能量ΔE＝Δmc2＝3.09×10－29×(3×108)2 J＝2.78×10－12 J.【答案】(1)73Li ＋11H →242He(2)2.78×10－12 J 12．一静止的238 92U 核经α衰变成为234 90Th 核，释放出的总动能为4.27 Me V .问此衰变后234 90Th 核的动能为多少Me V (保留1位有效数字)?【解析】据题意知：此α衰变的核反应方程为 238 92U →234 90Th ＋42He根据动量守恒定律得m αv α＝m Th v Th ① 式中，m α和m Th 分别为α粒子和Th 核的质量，v α和v Th 分别为α粒子和Th 核的速度的大小，由题设条件知12m αv 2α＋12m Th v 2Th ＝E k ② m αm Th ＝4234 ③ 式中E k ＝4.27 Me V 是α粒子与Th 核的总动能 由①②③式得12m Th v 2Th ＝m αm α＋m Th E k代入数据得，衰变后234 90Th 核的动能 12m Th v 2Th ＝0.07 Me V . 【答案】0.07 Me V。

点囤市安抚阳光实验学校5．1 核能来自何方1.知道核力的概念及特点．2.理解原子核的结合能、平均结合能及质量亏损．3．知道爱因斯坦质能方程，理解质量与能量的关系．(＋难点) 4.理解原子质量单位．[学生用书P66]一、强大的核力1．义：组成原子核的核子之间存在着一种特殊的力，这种力叫做核力．2．核力是短程力：核力是一种强相互作用力，在它的作用范围内比库仑力大的多；核力是一种短程力，作用范围仅局限于1.5×10－15m，在大于0.8×10－15 m时表现为引力，超过1.5×10－15 m时，核力急剧下降为零；而距离小于0.8×10－15 m时，核力为斥力．3．核力的饱和性：每个核子只跟邻近的核子发生核力的作用．1．(1)核力是强相互作用，在任何情况下都比库仑力大．( )(2)原子核内的质子是靠万有引力来抗衡库仑斥力的．( )(3)弱相互作用是引起β衰变的原因．( )提示：(1)×(2)×(3)√二、什么叫结合能1．结合能：核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解成核子时吸收的能量称为原子核的结合能．2．平均结合能：核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量叫做平均结合能．平均结合能越大的原子核越稳．2．(1)组成原子核的核子越多，它的结合能就越大．( )(2)结合能越大，核子结合得越牢固，原子越稳．( )提示：(1)√(2)×三、如何计算结合能1．质量亏损：组成原子核的核子的总质量与原子核的质量之差叫做核的质量亏损．2．结合能的计算ΔE＝Δmc2如果核反后质量增加Δm，就意味着吸收ΔE的能量，如果反后质量减少Δm，就意味着放出ΔE的能量．有人认为质量亏损就是核子的个数变少了，这种认识对不对？提示：不对．在核反中质量数守恒即核子的个数不变，只是核子组成原子核时，仿佛变“轻”了一些，原子核的质量总是小于其核子质量之和，即发生了质量亏损，核子的个数并没有变化．核力与四种基本相互作用[学生用书P67]1. 核力：组成原子核的相邻核子之间存在着一种特殊的力，这种力叫核力．2．核力的特点(1)核力是强相互作用(强力)的一种表现．在它的作用范围内，核力比库仑力大得多．(2)核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m之内．核力在大于0.8×10－15 m时表现为吸引力，且随距离增大而减小，超过1.5×10－15m，核力急剧下降几乎消失；而在距离小于0.8×10－15 m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起．(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性．3．四种基本相互作用：自然界中最基本的四种相互作用是：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用．其中，引力相互作用和电磁相互作用是长程力，强相互作用和弱相互作用是短程力．弱相互作用，作用范围在10－18m以内，作用强度比电磁力小，是引起原子核β衰变的原因，即引起中子—质子转变的原因．关于核力的说法正确的是( )A．核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用B．核力就是电磁力C．核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m之内D．核力与电荷有关[思路] 理解核力的特点是解题的关键．[解析] 核力是短程力，超过1.5×10－15 m，核力急剧下降，几乎消失，故C对；核力与万有引力、电磁力不同，故A、B错；核力与电荷无关，故D 错．[答案] C(多选)关于核力，下列说法中正确的是( )A．原子核内每个核子只跟与它们相邻的核子间才有核力作用B．核力既可能是引力，又可能是斥力C．核力对核子做正功，原子核要释放核能D．原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用解析：选ABC.核力表现为引力时随距离增大而减小，表现为斥力时使核子不会融合在一起，故B正确．核力只在1.5×10－15 m短距离内起作用，所以A 正确、D错误．核子结合成原子核时，核力对核子做正功，放出一的能量，C 正确.质量亏损与核能的计算[学生用书P67]1．结合能：原子核的核子间存在强大的核力，使得原子核成为一个坚固的集合体，要把原子核中的核子拆散，就得克服核力而做巨大的功；反之，要把核子集合成一个原子核，则能放出巨大的能量．结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能量，而是为把核子分开而需要的能量．结合能越大，把核子分开而需要的能量就越多，原子核越稳．2．质量亏损(1)家研究证明在核反子核的总质量并不相，例如精确计算表明：氘核的质量比一个中子和一个质子的质量之和要小一些，这种现象叫做质量亏损，质量亏损只有在核反中才能明显地表现出来．(2)Δm是核反前与核反后的质量之差．质量亏损，并不是质量消失，减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了．反过来，把原子核分裂成核子，总质量要增加，总能量也要增加，增加的能量要由外部供给．总之，物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们之间的关系就是E＝mc2.3．核能的计算(1)根据爱因斯坦的质能方程，核反中释放的核能的计算式为ΔE＝Δmc2，其中Δm为质量亏损，c为光速，ΔE是与亏损质量相对的能量．核能计算有两种方法：①用ΔE＝Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE 的单位是“J”．②用ΔE＝Δm×931.5 MeV计算，因1 u相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．(2)利用原子质量单位u和电子伏特间的关系计算①明确原子质量单位u和电子伏特间的关系：因为1 u＝1.660 6×10－27 kg则E＝mc2＝1.660 6×10－27×(2.997 9×108)2 J≈1.492 4×10－10 J.又1 eV＝1.602 2×10－19 J则E＝1.492 4×10－10 J＝931.5 MeV.②根据(1)原子质量单位(u)相当于931.5 MeV能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 MeV.4．利用比结合能来计算核能原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数．核反中反前系统内所有原子核的总结合能与反后生成的所有核的总结合能之差，就是该次核反所释放(或吸收)的核能．反前各核总质量之和若大于反后各核总质量之和，则为释放能量，反之，为吸收能量．下列说法中，正确的是( )A．爱因斯坦质能方程反映了物体质量就是能量，它们之间可以互相转化B．由E＝mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴含能量的量度C．核反中出现的“质量亏损”是消失的质量转化为能量D．因在核反中产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒[思路] 爱因斯坦质能方程是质能相当关系，不是质量与能量的转化关系．[解析] E＝mc2说明能量与质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，并不是说明了能量与质量之间存在相互转化的关系，故A项错误，而B项正确．核反中的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是从静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变为能量，故C项错误．在核反中，质量守恒，能量也守恒，在核反前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反前后只是物质由静质量变为动质量，故D错误．[答案] B错误!(1)不能从质能方程E＝mc2认为物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化．(2)不能认为核反中质量的亏损就是质量的转化，认为反前后总能量不守恒总质量也不守恒，这都是错误的．两个中子和两个质子结合成一个氦核，同时释放一的核能，若已知中子质量为1.008 7 u，质子质量为1.007 3 u，氦核质量为4.002 6 u．试计算用中子和质子生成1 kg氦时，要释放的核能．[思路] 先由质量数、核电荷数守恒写出核反方程，计算质量亏损，然后用ΔE＝Δmc2计算每个反中释放的核能，最后结合阿伏伽德罗常数计算出总共释放的核能．[解析] 两个质子和两个中子结合成氦核的反为：210n＋211H→42He质量亏损Δm＝2×1.008 7 u＋2×1.007 3 u－4.002 6 u＝0.029 4 u放出的核能ΔE＝0.029 4×931.5 MeV＝27.386 MeV生成1 kg氦释放的总核能E＝1 0004×6.02×1023×27.368×106×1.6×10－19 J＝6.59×1014 J.[答案] 6.59×1014 J错误!ΔE＝Δmc2是解决这类问题的主要依据，有时要与动量守恒律、磁场中的圆周运动相关知识结合起来综合用，处理这类问题时，准确计算出反前后的质量差Δm，并选取适当的单位是顺利求解问题的关键．【通关练习】1．对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，下列说法中不正确的是( )A．E＝mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B．根据ΔE＝Δmc2可以计算核反中释放的核能C．一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损D．E＝mc2中的E是发生核反中释放的核能解析：选D.E＝mc2中的E表示物体具有的总能量，m表示物体的质量，故A说法正确；ΔE＝Δmc2表示的意义是当物体的能量增加或减少ΔE时，它的质量也会相地增加或减少Δm，故B说法正确；只有在出现质量亏损时，才能释放核能，故C说法正确，所以选D.2.31H的质量是3.016 050 u，质子的质量是1.007 277 u，中子的质量是1.008 665 u．求：(质量亏损1 u相当于释放931.5 MeV的能量)(1)一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收还是放出能量？该能量为多少？(2)氚核的结合能和比结合能各是多少？解析：(1)一个质子和两个中子结合成氚核的反方程式是11H＋210n→31H，反前各核子总质量为m p＋2m n＝(1.007 277＋2×1.008 665)u＝3.024 607 u，反后核的质量为m H＝3.016 050 u，质量亏损为Δm＝(3.016 050－3.024 607)u＝－0.008 557 u.因反前的总质量大于反后的总质量，故此核反放出能量．释放的核能为ΔE＝0.008 557×931.5 MeV＝7.97 MeV.(2)氚核的结合能即为ΔE＝7.97 MeV，它的比结合能为ΔE3＝2.66 MeV.答案：(1)放出能量，能量为7.97 MeV(2)7.97 MeV 2.66 MeV[随堂检测][学生用书P68]1．关于核力，下列说法正确的是( )A．核力是一种特殊的万有引力B．原子核中任意两个核子之间都有核力作用C．核力是原子核稳存在的原因D．核力是引力和斥力同时存在的力解析：选C.核力不是万有引力，核力究竟是怎样产生的，还不清楚，但我们区别于万有引力、重力、分子力来认识它，它是一种的性质力；它是一种短程力，只有相邻的核子之间才有核力，则A、B错；在0.8～1.5 fm(1 fm＝10－15 m)范围内核力表现为引力，距离小于0.8 fm时核力又表现为斥力，所以D错．2．对原子核的组成，下列说法正确的是( ) A ．核力可使一些中子组成原子核 B ．核力可使非常多的质子组成原子核 C ．不存在只有质子的原子核 D ．质量较大的原子核内一有中子解析：选D.由于原子核带正电，不存在只有中子的原子核，但核力也不能把非常多的质子聚集在一起组成原子核，原因是核力是短程力，质子之间还存在“长程力”——库仑力，A 、B 错误；自然界中存在只有一个质子的原子核，如11H ，C 错误；较大质量的原子核内只有存在一些中子，才能削弱库仑力，维系原子核的稳，故D 正确．3．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少．太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026J ，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近( )A ．1036kg B ．1018kg C ．1013 kgD ．109kg解析：选D.根据爱因斯坦质能方程ΔE ＝Δmc 2，得Δm ＝ΔE c 2＝4×1026（3×108）2kg ≈109kg.4.如图所示是原子核的平均核子质量A 与原子充数Z 的关系图像，下列说法正确的是( )A ．若D 、E 能结合成F ，结合过程一要释放能量B ．若D 、E 能结合成F ，结合过程一要吸收能量C ．若C 、B 能结合成A ，结合过程一要释放能量D ．若F 、C 能结合成B ，结合过程一要释放能量解析：选A.D 、E 平均核子质量大于F 平均核子质量，D 、E 结合成F ，出现质量亏损，要释放能量，A 对、B 错；C 、B 结合成A ，F 、C 结合成B 都是质量增加，结合过程要吸收能量，C 、D 错．5．已知氮核质量m N ＝14.007 35 u ，氧核质量m O ＝17.004 54 u ，氦核质量m He ＝4.003 87 u ，质子质量m H ＝1.008 15 u ，试判断核反：14 7N ＋42He →17 8O ＋11H是吸能反还是放能反，能量变化多少？解析：反前总质量m N ＋m He ＝18.011 22 u 反后总质量m O ＋m H ＝18.012 69 u因为反中质量增加，所以此反是吸能反，所吸能量为ΔE ＝Δmc 2＝[(m O ＋m H )－(m N ＋m He )]c 2＝(18.012 69－18.011 22)×931.5 MeV ＝1.37 MeV.答案：吸能反 1.37 MeV[课时作业][学生用书P117(单独成册)]一、单项选择题1．氮原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是( )A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力解析：选D.核力是强力，它能将核子束缚在原子核内．万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略．2．关于原子核中质子和中子的说法，正确的是( )A．原子核中质子数和中子数一相B．稳的重原子核里，质子数比中子数多C．原子核都是非常稳的D．由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，不可能无节制的增大原子核而仍稳存在解析：选D.由稳核的质子数与中子数的关系可知，质量越大的原子核内中子数越多于质子数．A、B错误；放射现象说明原子核也会发生变化，C错误；由核力作用特点可知，核子数越多的原子核越不稳，D正确．3．核子结合成原子核或原子核分解为核子时，都伴随着巨大的能量变化，这是因为( )A．原子核带正电，电子带负电，电荷间存在很大的库仑力B．核子具有质量且相距很近，存在很大的万有引力C．核子间存在着强大的核力D．核子间存在着复杂的磁力解析：选C.只有核子间存在着强大的核力，才伴随着巨大的能量变化，因为功是能量转化的量度，有巨大的能量变化，就得做功多，而在位移极小的情况下，就要有强大的力，所以选C.4．某核反方程为21H＋31H→42He＋X.已知21H的质量为2.013 6 u，31H的质量为3.018 0 u，42He的质量为4.002 6 u，X的质量为1.008 7 u，则下列说法中正确的是( )A．X是质子，该反释放能量B．X是中子，该反释放能量C．X是质子，该反吸收能量D．X是中子，该反吸收能量解析：选B.由题目所给核反方程式，根据核反过程质量数、电荷数守恒规律，可得21H＋31H→42He＋10X，X为中子，在该反发生前反物的总质量m1＝2.013 6 u＋3.018 0 u＝5.031 6 u，反后产物总质量m2＝4.002 6 u＋1.008 7 u＝5.011 3 u．总质量减少，出现了质量亏损．根据爱因斯坦的质能方程可知该反释放能量，故B正确．5．当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.30 MeV的能量，当三个α粒子结合成一个碳核时，放出7.26 MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量为( )A．21.04 MeV B．35.56 MeVC．77.64 MeV D．92.16 MeV解析：选D.6个中子和6个质子可结合成3个α粒子，放出能量3×28.30 MeV＝84.9 MeV，3个α粒子再结合成一个碳核，放出7.26 MeV能量，故6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放能量为84.9 MeV＋7.26 MeV＝92.16 MeV.6．一个质子和一个中子发生核反结合成一个氘核，同时辐个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是( )A．核反方程是11H＋10n→31H＋γB．该反中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)cD．γ光子的波长λ＝h（m1＋m2－m3）c2解析：选B.此核反的核反方程为11H＋10n→21H＋γ，A错；由质能方程，γ光子的能量为E＝(m1＋m2－m3)c2，C错；由E＝hcλ知，波长λ＝h（m1＋m2－m3）c，D错．故B对．二、多项选择题7．一个质子和一个中子结合成氘核时，产生γ光子，由此可见( )A．氘核的质量于质子和中子的质量之和B．氘核的质量小于质子和中子的质量之和C．核子结合成原子核时会释放核能D．原子核分解成核子时会释放核能解析：选BC.由于结合时产生γ光子，即产生能量，故反中有质量亏损，B对，A错；质子和中子统称核子，该反为核子结合成原子核的反，故C对，D 错．8．关于原子核的结合能与平均结合能，下列说法中正确的是( )A．原子核的结合能于核子与核子之间结合成原子核时，核力做的功B．原子核的结合能于核子从原子核中分离，外力克服核力做的功C．平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量D．不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比轻核的平均结合能大解析：选ABC.原子核中，核子与核子之间存在核力，要将核子从原子核中分离，需要外力克服核力做功．当自由核子结合成原子核时，核力将做功，释放能量．对某种原子核，平均每个核子的结合能称为平均结合能．不同原子核的平均结合能不同．重核的平均结合能比中质量核的平均结合能要小，轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能要小．综上所述，正确选项为A、B、C.9．对核子结合成原子核的下列说法正确的是( )A．原子核内的核子间均存在核力B．原子核内的质子间均存在核力和库仑力C．当n个核子靠近到核力的作用范围而结合成为原子核时，其间“势能”一减小D．对质子数较多的原子核，其中的中子起到增加核力、维系原子核稳的作用解析：选CD.由于核力为短程力，只会发生在相邻核子之间，由此知A、B 错误；当n个核子靠近到核力作用范围内，而距离大于0.8×10－15 m核力表现为引力，在此过程核力必做正功，其间势能必减小，形成原子核后距离一般不小于0.8×10－15 m，故C正确；对质子数较多的原子核由于只有相邻的质子间才有核力，但各个质子间均有很强的库仑斥力，随着质子数的增加其库仑力增加，对于稳的原子核，必须存在较多的中子才能维系二者的平衡，故D正确．10．中子和质子结合成氘核时，质量亏损为Δm，相的能量ΔE＝Δmc2＝2.2 MeV是氘核的结合能．下列说法正确的是( )A．用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子B．用能量于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C．用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D．用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零解析：选AD.氘核分解为一个质子和一个中子时，所需吸收的能量不能小于其结合能2.2 MeV，故A对；光子照射氘核时，光子和氘核组成的系统总动量不为零，由动量守恒律得，光子被氘核吸收后，分解成的质子和中子的总动量不为零，故总动能也不为零，所以把氘核分解为质子和中子所需的能量大于2.2 MeV，故D对，B、C错．三、非选择题11．氘核和氚核聚变时的核反方程为21H＋31H→42He＋10n.已知31H的平均结合能是2.78 MeV，21H的平均结合能是1.09 MeV，42He的平均结合能是7.03 MeV，试计算核反时释放的能量．解析：聚变反前氘核和氚核的总结合能E1＝(1.09×2＋2.78×3) MeV＝10.52 MeV，反后生成的氦核的结合能E2＝7.03×4 MeV＝28.12 MeV.由于单个核子无结合能，所以聚变过程释放出的能量，ΔE＝E2－E1＝(28.12－10.52) MeV＝17.6 MeV.答案：17.6 MeV12．一个静止的铀核232 92U(原子质量为232.037 2 u)放出一个α粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核228 90Th(原子质量为228.028 7 u)．(已知原子质量单位1 u＝1.67×10－27 kg，1 u相当于931.5 MeV的能量)(1)写出铀核的衰变反方程；(2)算出该衰变反中释放出的核能；(3)若释放的核能转化为核的动能，则α粒子的动能为多少？解析：(1)232 92U→228 90Th＋42He.(2)质量亏损Δm＝m U－mα－m Th＝0.005 9 uΔE＝Δmc2＝0.005 9×931.5 MeV＝5.50 MeV.(3)系统动量守恒，钍核和α粒子的动量大小相，即p Th＋(－pα)＝0p Th＝pαE kTh＝p2Th2m ThE kα＝p2α2mαE kTh＋E kα＝ΔE所以钍核获得的动能E kTh＝mαmα＋m Th·ΔE＝44＋228×5.50 MeV＝0.09 MeV 解得：E kα＝5.50 MeV－0.09 MeV＝5.41 MeV.答案：(1)232 92U→228 90Th＋42He (2)5.50 MeV(3)5.41 MeV。

聚变与受控热核反应1．关于我国已建成的秦山和大亚湾核电站，下列说法正确的是（ ）。

A ．它们都是利用核聚变释放原子能的B ．它们都是利用核裂变释放原子能的C ．裂变和聚变的核燃料都可以是纯铀235D ．一座是利用核裂变释放原子能，一座是利用核聚变释放原子能2．下列核反应中属于核聚变的是（ ）。

A ．23411120H+H He+n →B ．234234090911Th Pa+e -→C ．235113995192054380U+n Xe+Sr+2n →D ．941214260Be+He O+n →3．一个质子和一个中子聚变组合成一个氚核，同时辐射出一个γ光子。

已知质子、中子、氚核的质量分别为m 1、m 2、m 3，普朗克常数为h ，真空中的光速为c ，下列说法正确的是（ ）。

A ．核反应方程是113101H+n H+γ→B ．聚变反应的质量亏损Δm ＝m 1＋m 2－m 3C ．辐射出的γ光子能量E ＝（m 3－m 1－m 2）cD ．γ光子的波长2123()h m m m cλ=+- 4．原子核聚变渴望给人类未来提供丰富的洁净能源。

当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。

这几种反应的总效果可以表示为241112106H He+H+2n k d →＋43.15 MeV ，由平衡条件可知（ ）。

A ．k ＝1，d ＝4 B ．k ＝2，d ＝2C ．k ＝1，d ＝6D ．k ＝2，d ＝35．央视报道，中科院离子物理所经过八年的艰苦奋斗努力，终于率先建成了世界上第一个全超导的托卡马克试验装置并调试成功；这种装置被称为“人造太阳”（如图所示），它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续的输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁的能源。

在下列核反应方程中有可能是该装置内部所进行的核反应的是（ ）。

A ．1441717281N+He O+H → B ．23411120H+H He+n → C ．238234492902U Th+He → D ．235114192192056360U+n Ba+Kr+3n →6．科学家发现在月球上含有丰富的32He （氦3）。

核能来自何方释放的核能。

一、壮大的核力 1．概念：组成原子核的临近的核子之间存在的一种特殊的力。

2．特点：核力是一种强彼此作用力，它比电磁力和万有引力大得多；它也是一种短程力，它的作用距离只有10－15m 的数量级。

预习交流1一个核子和原子核内所有的核子之间都存在核力吗？答案：不是。

核力是短程力，一个核子只能对跟它相邻的少数核子发生显著的彼此作使劲，与其他不相邻的核子之间大体没有彼此作使劲。

二、结合能1．结合能：核子结合成原子核时放出的能量，或原子核分解成核子时吸收的能量。

2．平均结合能：核子结合成原子核时每一个核子平均放出的能量。

预习交流2结合能与平均结合能相较，哪个更能表示原子核的稳固性？答案：平均结合能。

三、如何计算结合能1．质量亏损：组成原子核的核子的总质量与原子核的质量之差。

2．释放核能的计算公式：ΔE ＝Δmc 2预习交流3有人说，质量亏损就是核子数变少了；也有人说，质量亏损，意味着质量消失了。

这两种说法对吗？答案：这两种说法都不对。

在核反映进程，核子的总数没有转变，但原子核的质量比组成它的核子的总质量小了；质量亏损也并非是质量无缘无端地消失了，而是亏损的那部份质量将伴随着能量放出了。

一、原子核中质子与中子的比例原子核中质子与中子的个数相同吗？重核的中子数为何一般多于质子数？答案：较轻原子核的质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，原子核越重，二者相差越大。

中子与质子相较，它与其他核子之间只有核力而没有电磁斥力，故中子比质子更有维持原子核稳固的一面，所以稳固的重原子核里面，中子数要比质子数多。

对核子结合成原子核的下列说法正确的是（ ）。

A ．原子核内的核子间均存在核力B ．原子核内的质子间均存在核力和库仑力C．稳固原子核的质子数老是与中子数相等D．对证子数较多的原子核，其中的中子数起到增加核力、维系原子核稳固的作用答案：D解析：核力是短程力，只会发生在相邻核子之间，由此知A、B错误；核力只作用于相邻的核子，随着质子数增加，为使原子核维持稳固，必需靠中子数的增多来抵消库仑力的作用，故C错误，D正确。

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 5.1 核能来自何方课后知能检测沪科版选修3-51．对于核力，以下说法正确的是( )A．核力是弱相互作用，作用力很小B．核力是强相互作用的表现，是强力C．核子之间的距离小于0.8×10－15 m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起D．人们对核力的了解很清楚，特别是在小于0.8×10－15 m时核力的变化规律更清楚【解析】核力是强相互作用的一种表现，它的作用范围在1.5×10－15m之内，核力比库仑力大得多，因此选项B正确，A错误．核力在大于0.8×10－15m时表现为吸引力，且随距离增大而减小；在距离小于0.8×10－15m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起，所以选项C正确．人们对核力的了解还不是很清楚，这是科学家们奋力攻克的堡垒，故选项D不正确．【答案】BC2．爱因斯坦提出了质能方程，揭示了质量与能量的关系，关于质能方程，下列说法正确的是( )A．质量和能量可以相互转化B．当物体向外释放能量时，其质量必定减少，且减少的质量Δm与释放的能量ΔE满足ΔE＝Δmc2C．物质的核能可用mc2表示D．mc2是物体能够放出能量的总和【答案】BD3．核子结合成原子核或原子核分解为核子时，都伴随着巨大的能量变化，这是因为( )A．原子核带正电，电子带负电，电荷间存在很大的库仑力B．核子具有质量且相距很近，存在很大的万有引力C．核子间存在着强大的核力D．核子间存在着复杂的磁力【解析】由于核子间存在着强大的核力，核子结合为原子核或原子核分为核子必然伴随核力或克服核力做功，因为功是能量转化的量度，因此，必有巨大的能量变化，所以选C.【答案】 C4．为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E＝mc2，科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性．设捕获中子前的原子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2，被捕获的中子质量为m3，核反应过程放出的能量为ΔE，则这一实验需验证的关系式是( )A．ΔE＝(m1－m2－m3)c2B．ΔE＝(m1＋m3－m2)c2C．ΔE＝(m2－m1－m3)c2D．ΔE＝(m3－m1＋m2)c2【解析】反应前的质量总和为m1＋m3，质量亏损Δm＝(m1＋m3－m2)，核反应释放的能量ΔE＝(m1＋m3－m2)c2，选项B正确．【答案】 B5．氘核和氚核聚变时的核反应方程为21H＋31H―→42He＋10n，已知31H的平均结合能是2.78MeV，21H的平均结合能是1.09 MeV，42He的平均结合能是7.03 MeV，试计算核反应时释放的能量．【解析】聚变反应前氘核和氚核的总结合能E1＝(1.09×2＋2.78×3)MeV＝10.52 MeV.反应后生成的氦核的结合能E2＝7.03×4 MeV＝28.12 MeV.由于单个核子无结合能，所以聚变过程释放出的能量ΔE＝E2－E1＝(28.12－10.52) MeV＝17.6 MeV.【答案】17.6 MeV6．(2011·陵水检测)关于原子核内的核力和库仑力，下列说法中正确的是( ) A．组成238 92U核的核子中任何两个核子之间都存在着不可忽略的核力的作用B．组成238 92U核的核子中任何两个中子之间都存在着不可忽略的核力的作用C．组成238 92U核的质子中任何两个质子之间都存在着不可忽略的库仑力的作用D．组成238 92U核的质子中任何两个质子之间，除库仑力之外还都存在着不可忽略的核力的作用【解析】原子核内任何两个质子之间都存在库仑力作用，但每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，故选项C正确．【答案】 C7.31H的质量是3.016 050 u，质子的质量是1.007 277 u，中子的质量是1.008 665 u，求：(1)一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收还是放出能量？该能量为多少？(2)氚核的结合能和平均结合能各是多少？(3)如果这些能量是以光子形式放出，则光子的频率是多少？ 【解析】 (1)一个质子和两个中子结合成氚核的反应方程式是11H ＋210n ―→31H.反应前各核子总质量为：m p ＋2m n ＝1.007 277 u ＋2×1.008 665 u＝3.024 607 u.反应后新核的质量为m H ＝3.016 050 u. 质量亏损为：Δm ＝3.016 050 u －3.024 607 u ＝－0.008 557 u.因反应前的总质量大于反应后的总质量，故此核反应为放能反应． 释放的核能为ΔE ＝0.008 557×931.5 MeV＝7.97 MeV. (2)氚核的结合能即为ΔE ＝7.97 MeV ， 它的平均结合能为ΔE /3＝2.66 MeV. (3)放出光子的频率为 ν＝ΔE h ＝7.97×106×1.6×10－196.63×10－34Hz ＝1.92×1021Hz.【答案】 (1)放能反应，放出能量7.97 MeV (2)7.97 MeV 2.66 MeV (3)1.92×1021Hz8．(2011·延安检测)钚的放射性同位素23994Pu 静止时衰变为铀核激发态235 92U *和α粒子，而铀核激发态235 92U *立即衰变为铀核23592U ，并放出能量为0.097 MeV 的γ光子．已知：23994Pu 、23592U 和α粒子的质量分别为m Pu ＝239.052 1 u 、m U ＝235.043 9 u 和m α＝4.002 6 u ，1 u ＝931.5 MeV/c 2.已知衰变放出的γ光子的动量可忽略，求α粒子的动能． 【解析】 上述衰变过程的质量亏损为 Δm ＝m Pu －m U －m α① 放出的能量为ΔE ＝Δmc 2②这能量是铀核的动能E U 、α粒子的动能E α和γ光子的能量E γ之和即ΔE ＝E U ＋E α＋E γ③由①②③式解得E U ＋E α＝(m Pu －m U －m α)c 2－E γ④设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为v U 和v α，则由动量守恒有m U v U ＝m αv α⑤ 又E U ＝12m U v 2U ，⑥E α＝12m αv 2α⑦由⑤⑥⑦式解得E U E α＝m αm U⑧ 由④⑧式解得E α＝m U m U ＋m α[(m Pu －m U －m α)c 2－E γ]代入题给数据解得E α＝5.034 MeV. 【答案】 5.034 MeV9．在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H 的核反应，间接地证实了中微子的存在．(1)中微子与水中的11H 发生核反应，产生中子(10n)和正电子(01e)，即中微子＋11H→10n ＋01e ，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是( )A ．0和0B ．0和1C．1和0 D．1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即01e＋0－1e→2γ.已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31 kg，反应中产生的每个光子的能量约为______J．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是________．【解析】(1)根据核反应前后质量数和电荷数守恒可知，中微子的质量数和电荷数都是0，选项A正确．(2)正电子和电子转变为两个光子后，质量变为零，根据质能方程，产生的能量为ΔE ＝Δmc2＝2m e c2，故一个光子的能量为E＝m e c2，代入数据解得E＝8.2×10－14 J.正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，系统总动量为零，故不可能只产生一个光子，因为此过程遵循动量守恒定律．【答案】(1)A (2)8.2×10－14动量守恒。

学案1 核能来自何方[学习目标定位] 1.了解核力特点.2.认识原子核结合能，了解平均结合能.3.知道什么是质量亏损，能用爱因斯坦质能方程计算原子核结合能．1．原子核组成：原子核由质子与中子组成；原子核非常小，直径数量级为10－15 m.2．能量单位：1 eV＝10－6 MeV＝1.6×10－19 J.3．核力(1)定义：组成原子核核子之间存在着一种特殊力．(2)特点：①核力是一种强相互作用力，它存在于质子与质子间、质子与中子间、中子与中子间．②核力是一种短程力，它作用距离只有10－15m数量级．因此，每个核子只能对跟它邻近少数核子(一般不超过3个)发生显著相互作用．4．结合能核子结合成原子核时放出能量，或原子核分解成核子时吸收能量．5．质量亏损：组成原子核核子总质量与原子核质量之差．6．结合能计算：ΔE＝Δmc2.一、核力特点[问题设计]1．一些较轻原子核，如42He、16 8O、12 6C、14 7N中质子数与中子数有什么关系？答案质子数与中子数大致相等．2.238 92U、234 90Th中各有多少个质子、多少个中子？较重原子核中中子数与质子数有什么关系？答案238 92U中含有92个质子、146个中子；234 90Th中含有90个质子，144个中子．较重原子核中中子数大于质子数，而且越重原子核，两者相差越多．[要点提炼]由于核力是短程力，自然界中较轻原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重原子核，中子数大于质子数，越重原子核，两者相差越多．例1关于原子核中质子与中子说法，正确是( )A．原子核中质子数与中子数一定相等B．稳定重原子核里，质子数比中子数多C．原子核都是非常稳定D．对于较重原子核，由于核力作用范围是有限，如果继续增大原子核，形成核也一定是不稳定解析自然界中较轻原子核，质子数与中子数大致相等，对于较重原子核，中子数大于质子数，越重原子核，两者相差越多，因此正确答案选D.答案D二、结合能[问题设计]1．设有一个质子与一个中子，在核力作用下靠近碰撞并结合成一个氘核．质子与中子结合成氘核过程中是释放能量还是吸收能量？使氘核分解为质子与中子过程中呢？答案质子与中子结合成原子核过程中要释放能量；氘核分解成质子与中子时要吸收能量．2．如图1所示，是不同原子核平均结合能随核子数变化曲线．图1(1)从图中看出，中等质量原子核与重核、轻核相比平均结合能有什么特点？平均结合能大小反映了什么？(2)平均结合能较小原子核转化为平均结合能较大原子核时是吸收能量还是放出能量？答案(1)中等质量原子核平均结合能较大．平均结合能大小反映了原子核稳定性，平均结合能越大，原子核越稳定．(2)放出能量．[要点提炼]1．核子结合成原子核时释放能量，或原子核分解成核子时吸收能量叫原子核结合能．2．核子数较小轻核与核子数较大重核，平均结合能都比拟小，中等核子数原子核，平均结合能较大．[延伸思考]一个核子数较大重核分裂成两个核子数较小一些核，是吸收能量还是释放能量？两个核子数很小轻核结合成核子数较大一些核，是吸收能量还是释放能量？答案都释放能量．例2使一个质子与一个中子结合成氘核时，会放出2.2 MeV能量，那么以下说法正确是( )A．用能量小于2.2 MeV光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子与一个中子B．用能量等于2.2 MeV光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子与一个中子，它们动能之与为零C．用能量大于2.2 MeV光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子与一个中子，它们动能之与为零D．用能量大于2.2 MeV光子照射静止氘核时，氘核可分解为一个质子与一个中子，它们动能之与不为零解析中子与质子结合成氘核所释放能量或氘核分解成中子与质子所吸收能量都相等，即为此反响结合能，只有光子能量大于或等于结合能，才能使它们分解．又因为中子与质子不可能没有速度，所以动能之与不可能为零，(假设动能之与为零就分不开了)，所以A、D正确．答案AD三、质量亏损与核能计算[问题设计]1．用α粒子轰击铍(94Be)核发现中子核反响方程Be＋42He→12 6C＋10n94甲同学说：核反响过程中核子数没变，所以质量是守恒；乙同学查找资料，各个原子核或核子质量如下：m Be＝9.012 19 u，m C＝12.000 u，mα＝4.002 6 u，m n＝1.008 665 u．(其中1 u＝1.660 566×10－27 kg)，他通过计算发现反响之后质量减少了，于是他得出结论“核反响过程中质量消失了〞．这两个同学说法对吗？如果不对错在哪里？你对质量亏损是如何理解？答案甲同学说法错误．核反响过程中是质量数守恒而不是质量守恒；乙同学说法错误．质量亏损并不是质量消失．对质量亏损理解：其一，在核反响中仍遵守质量守恒与能量守恒，所谓质量亏损并不是这局部质量消失或质量转变为能量．物体质量应包括静止质量与运动质量，质量亏损是静止质量减少，减少静止质量转化为与辐射能量相联系运动质量．其二，质量亏损也不是核子个数减少，核反响中核子个数是不变．2．试计算上述核反响过程中是释放能量，还是吸收能量？能量变化了多少？答案反响前总质量m1＝m Be＋mα＝9.012 19 u＋4.002 6 u＝13.014 79 u反响后总质量m2＝m C＋m n＝12.000 0 u＋1.008 665 u＝13.008 665 u所以质量亏损Δm＝m1－m2＝13.014 79 u－13.008 665 u＝0.006 125 u.放出能量ΔE＝Δmc2＝0.006 125 u c2＝0.006 125×1.660 566×10－27×(3×108)2 J＝9.15×10－13 J＝5.719 MeV.[要点提炼]1．对质能方程与质量亏损理解(1)质能方程爱因斯坦相对论指出，物体能量与质量之间存在着密切联系，其关系是E＝mc2.(2)质量亏损质量亏损，并不是质量消失，减少质量在核子结合成核过程中以能量形式辐射出去了．物体质量增加，那么总能量随之增加；质量减少，那么总能量也随之减少．这时质能方程也写作ΔE＝Δmc2.2．核能计算方法(1)根据Δm计算①根据核反响方程，计算核反响前后质量亏损Δm.②根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能．其中Δm单位是千克，ΔE单位是焦耳．(2)利用原子质量单位u与电子伏特计算①明确原子质量单位u与电子伏特之间关系1 u＝1.660 6×10－27 kg,1 eV＝1.602 178×10－19 J由E＝mc2得E＝1.660 6×10－27× 2.997 9×10821.602 178×10－19eV＝931.5 MeV②根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV能量，用核子结合成原子核时质量亏损原子质量单位数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm MeV.其中Δm单位是u，ΔE单位是MeV.例3氮核质量为M N＝14.007 53 u，氧17核质量为M O＝17.004 54 u，氦核质量为M He＝4.003 87 u，氢核质量为M H＝1.008 15 u，试判断：14 7N＋42He→17 8O＋11H这一核反响是吸收能量还是放出能量？能量变化是多少？解析反响前总质量：M N＋M He＝18.011 40 u，反响后总质量：M O＋M H＝18.012 69 u.可以看出：反响后总质量增加，故该反响是吸收能量反响．吸收能量利用ΔE＝Δmc2来计算，假设反响过程中质量增加1 u，就会吸收931.5 MeV能量，故ΔE＝(18.012 69－18.011 40)×931.5 MeV＝1.2 MeV.答案吸收能量 1.2 MeV核能来自何方⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 核力及特点结合能质量亏损爱因斯坦质能方程E ＝mc 2⎩⎪⎨⎪⎧ 核能计算ΔE ＝Δmc 21．对核子结合成原子核以下说法正确是( )A ．原子核内核子间均存在核力B ．原子核内质子间均存在核力与库仑力C ．稳定原子核质子数总是与中子数相等D ．对质子数较多原子核，其中中子数起到增加核力、维系原子核稳定作用答案 D解析 核力是短程力，只会发生在相邻核子之间，由此知A 、B 错误；核力只作用于相邻核子，随着质子数增加，为使原子核保持稳定，必须靠中子数增多来抵消库仑力作用，故C 错误，D 正确．2．对结合能、平均结合能认识，以下说法正确是( )A ．一切原子核均具有结合能B ．自由核子结合为原子核时，可能吸收能量C ．结合能越大原子核越稳定D ．平均结合能越大原子核越稳定答案 D解析 氢原子核只有一个质子，无结合能，结合能并不是原子核所具有能量，故A 错；自由核子结合为原子核时，放出能量，故B 错；平均结合能越大原子核越稳定，故C 错，D 对．3．有一种核反响为：21H ＋21H→1121H 质量为2.013 6 u ，11H 质量为1.007 3 u ，X 质量为3.018 0 u ．那么以下说法正确是( )A ．X 是质子，该反响吸收能量B．X是氕，该反响吸收能量C．X是氘，该反响释放能量D．X是氚，该反响释放能量答案D解析根据核反响过程中质量数、核电荷数守恒，X应为氚；又2×2.013 6 u>3.018 0 u＋1.007 3 u，所以核反响过程中有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可知该反响释放能量.[根底题]1．关于核力，以下说法中正确是( )A．核力是一种特殊万有引力B．原子核内任意两个核子间都有核力作用C．核力是原子核能稳定存在原因D．核力是一种短程强作用力答案CD2．以下关于结合能与平均结合能说法中，正确是( )A．核子结合成原子核吸收能量或原子核拆解成核子放出能量称为结合能B．平均结合能越大原子核越稳定，因此它结合能也一定越大C．重核与中等质量原子核相比拟，重核结合能与平均结合能都较大D．中等质量原子核结合能与平均结合能均比轻核要大答案D解析核子结合成原子核是放出能量，原子核拆解成核子是吸收能量，A选项错误；平均结合能越大原子核越稳定，但平均结合能越大原子核，其结合能不一定越大，例如中等质量原子核平均结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，B、C选项错误；中等质量原子核平均结合能比轻核大，它原子核内核子数又比轻核多，因此它结合能也比轻核大，D选项正确．3．质子质量为m p，中子质量为m n，氦核质量为mα，以下关系式正确是( )A．mα＝(2m p＋2m n)B．mα<(2m p＋2m n)C．mα>(2m p＋2m n)D．以上关系式都不正确答案B4．为纪念爱因斯坦对物理学巨大奉献，联合国将2005年定为“国际物理年〞．对于爱因斯坦提出质能方程E＝mc2，以下说法中不正确是( )A．E＝mc2说明物体具有能量与其质量成正比B．根据ΔE＝Δmc2可以计算核反响中释放核能C．一个中子与一质子结合成氘核时，释放出核能，说明此过程中出现了质量亏损D．E＝mc2中E是核反响中释放核能答案D解析爱因斯坦提出质能方程E＝mc2告诉我们，物体质量与它能量成正比．核反响中假设质量亏损，就要释放能量，可用ΔE＝Δmc2计算核反响中释放核能．故上述选项只有D不正确．5．为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名质能方程E＝mc2，科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子捕获中子前后质量变化以及核反响过程中放出能量，然后进展比拟，准确验证了质能方程正确性．设原子捕获中子前原子质量为m1，捕获中子后原子质量为m2，被捕获中子质量为m3，核反响过程放出能量为ΔE，那么这一实验需验证关系式是( )A．ΔE＝(m1－m2－m3)c2B．ΔE＝(m1＋m3－m2)c2C．ΔE＝(m2－m1－m3)c2D．ΔE＝(m2－m1＋m3)c2答案B解析反响前质量总与为m1＋m3，质量亏损Δm＝m1＋m3－m2，核反响释放能量ΔE＝(m1＋m3－m2)c2，选项B正确．6．如图1所示是描述原子核核子平均质量m与原子序数Z关系曲线，由图可知以下说法正确是( )图1A ．将原子核A 分解为原子核B 、C 可能吸收能量B ．将原子核D 、E 结合成原子核F 可能吸收能量C ．将原子核A 分解为原子核B 、F 一定释放能量D ．将原子核F 、C 结合成原子核B 一定释放能量答案 C解析 因B 、C 核子平均质量小于A 核子平均质量，故A 分解为B 、C 时，出现质量亏损，故放出核能，故A 错，同理可得B 、D 错，C 正确．[能力题]7．中子n 、质子p 、氘核D 质量分别为m n 、m p 、m D .现用光子能量为E γ射线照射静止氘核使之分解，核反响方程为γ＋D→p＋n ，假设分解后中子、质子动能可视为相等，那么中子动能是( ) A.12[(m D －m p －m n )c 2－E ] B.12[(m D ＋m n －m p )c 2＋E ] C.12[(m D －m p －m n )c 2＋E ] D.12[(m D ＋m n －m p )c 2－E ] 答案 C解析 因为轻核聚变时放出能量，质量亏损，所以氘核分解为核子时，要吸收能量，质量增加，此题核反响过程中γ射线能量E 对应质量增加与中子与质子动能产生，即E ＝Δmc 2＋2E k ＝(m p ＋m n －m D )c 2＋2E k ，得E k ＝12[E －(m p ＋m n －m D )c 2]＝12[(m D －m p －m n )c 2＋E ]，应选C.8．一个负电子(质量为m 、电荷量为－e )与一个正电子(质量为m 、电荷量为e )，以相等初动能E k 相向运动，并撞到一起，发生“湮灭〞，产生两个频率一样光子，设产生光子频率为ν，假设这两个光子能量都为hν，动量分别为p 与p ′，下面关系中正确是( )A ．hν＝mc 2，p ＝p ′B ．hν＝12mc 2，p ＝p ′ C ．hν＝mc 2＋E k ，p ＝－p ′D ．hν＝12(mc 2＋E k )，p ＝－p ′ 答案 C解析 能量守恒与动量守恒为普适定律，故以相等动能相向运动发生碰撞而湮灭正负电子总能量为2E k ＋2mc 2，化为两个光子后，总动量守恒，为零，故p ＝－p ′，且2E k ＋2mc 2＝2hν，即hν＝E k ＋mc 2.9．氘核与氚核聚变时核反响方程为21H ＋31H→42He ＋10n ，31H 平均结合能是2.78 MeV ，21H 平均结合能是1.09 MeV ，42He 平均结合能是7.03 MeV ，那么核反响时释放能量为________ MeV.解析 聚变反响前氘核与氚核总结合能E 1＝(1.09×2＋2.78×3) MeV＝10.52 MeV.反响后生成氦核结合能E 2＝7.03×4 MeV＝28.12 MeV.由于单个核子无结合能，即中子无结合能，所以聚变过程释放出能量为ΔE ＝E 2－E 1＝(28.12－10.52) MeV ＝17.6 MeV.10．2个质子与1个中子结合可以生成氦3，核反响方程式为：211H＋10n→32He ，每个质子质量为1.007 277 u ，中子质量为1.008 665 u ，氦3质量为3.002 315 u ，试求氦3结合能．答案 19.472 1 MeV解析 粒子结合前后质量亏损为Δm＝2m H＋m n－mα＝2×1.007 277 u＋1.008 665 u－3.002 315 u＝0.020 904 u由于1 u相当于931.5 MeV，那么结合能为E＝0.020 904×931.5 MeV＝19.472 1 MeV11．如果把16 8O分成8个质子与8个中子，要给它提供多少能量？把它分成4个42He，要给它提供多少能量？16 8O核子平均结合能是7.98 MeV，42He核子平均结合能是7.07 MeV.答案127.68 MeV 14.56 MeV解析把16 8O分成质子与中子需提供能量ΔE1＝16×7.98 MeV＝127.68 MeV.把质子与中子结合成一个42He所放出能量ΔE2＝4×7.07 MeV＝28.28 MeV.那么把16 8O分成4个42He需提供能量ΔE′＝ΔE1－4ΔE2＝127.68 MeV－4×28.28 MeV＝14.56 MeV.[探究与拓展题]12．镭核22688Ra发生衰变放出一个粒子变为氡核22286Rn.镭核226质量为226.025 4 u，氡核222质量为222.016 3 u，放出粒子质量为4.002 6 u.(1)写出核反响方程；(2)求镭核衰变放出能量；(3)假设衰变放出能量均转变为氡核与放出粒子动能，求放出粒子动能．答案(1)22688Ra→22286Rn＋42He (2)6.05 MeV(3)5.94 MeV解析(1)核反响(衰变)方程为22688Ra→22286Rn＋42He.(2)镭核衰变放出能量为ΔE＝Δm·c2＝(226.025 4－4.002 6－222.016 3)×931.5 MeV＝6.05 MeV.(3)设镭核衰变前静止，镭核衰变时动量守恒，那么由动量守恒定律可得m Rn v Rn －m αv α＝0，①又根据衰变放出能量转变为氡核与α粒子动能，那么ΔE ＝12m Rn v 2Rn ＋12m αv 2α，②由①②可得E α＝m Rn m Rn ＋m α·ΔE ＝222.016 3222.016 3＋4.002 6×6.05MeV ＝5.94 MeV.。