专题09 原子核-2021-2022学年高二物理下学期期末考点大串讲（人教版2019）（解析版）

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专题 09 原子核
【思维导图】
【知识详解】
一、α、β、γ三种射线
三种射线的性质、特征比较
种类 α射线 β 射线 γ射线
组成 高速氦核流 高速电子流 光子流（高频电磁波）
带电荷量
2e
− e
0
速度
0.1 c
0.99 c
c
在电磁场中 偏转 与α射线偏转反向 不偏转
贯穿本领 最弱用纸能挡住 较强穿透几毫米厚的铝板 最强穿透几厘米厚的铅板
对空气的电离作用 很强 较弱 很弱
在空气中的径迹 粗、短、直 细、较长、曲折 最长
通过胶片 感光 感光 感光
【例 1】研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示。两块平行放置的金属板 A、B分别与电源的两极
a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出。则（　　）
A．a为电源正极，到达 A板的射线电离能力最强
B．a为电源正极，到达 B板的射线穿透能力最弱
C．a为电源负极，到达 A板的射线来自于原子核外
D．a为电源负极，到达 B板的射线容易使照相底片感光
【答案】B
【详解】放射源放出 ， ， 三种射线，其中 射线不带电，在电场中不会发生偏转； 射线为高速电子
流，是原子核内的中子转化为质子时放出的电子，质量约为质子质量的 ，速度接近光速； 射线为氦
核流，速度约为光速的 ，且 射线在三种射线中电离能力是最强的，穿透能力是最弱的，不容易使照相
底片感光；由于在同一电场中， 射线偏转的轨迹曲率半径小于 射线的曲率半径。所以由图可知，向左
偏的为 射线，向右偏的为 射线，即到达 A板的为 射线，到达 B板的为 射线，因 粒子带正电，向右
偏转，说明电场方向水平向右，则 a为电源正极，故选 B。
二、放射性元素的衰变
1.衰变实质
（1）
衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成一个
α
粒子，并在一定条件下作为一个整体从较大的原
子核中抛射出来，反应方程为
20
1n+21
1H →❑2
4He
。
（2）
衰变：原子核内的一个中子变成一个质子留在原子核内，同时放出一个电子，即
β
粒子放射出来，
反应方程为
❑0
1n →❑1
1H+❑−1
0e
。
2.衰变规律
原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数、质量数、动量、能量守恒。
3.衰变方程通式
（1）
α
衰变：
❑Z
AX →❑Z −2
A − 4Y+❑2
4He
。
（2）
β
衰变：
❑Z
AX →❑Z+1
AY+❑−1
0e
。
4.确定原子核衰变次数的方法与技巧
（1）方法：设放射性元素
❑Z
AX
经过
n
次
衰变和
m
次
β
衰变后，变成稳定的新元素
❑Z'
A'
Y
，则衰变方程为：
❑Z
AX →❑Z'
A'
Y+n2
4He+m−1
0e
。根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程，
A=A'+4n
，
Z=Z'+2n− m
，
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