高三物理复习提纲 原子物理
第十三章 物质专题
内容 知识点 原子的核式结构 物质的放射性 原子核的组成 重核的裂变 链式反应 学习水平 A A A A B B A A A A 只要求写出简单的核反应方程，不涉及衰变定律。 说明 物质放射性元素的衰变 原子核的人工转变 核能的应用 核电站 我国核工业发展 宇宙的基本结构 天体的演化 1．1897年英国物理学家汤姆生发现电子，说明原子是可分的。
2．英国物理学家卢瑟福做了用放射性元素放出的α粒子轰击金箔的实验。 α粒子散射实验结果：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，少数α粒子发生了较大的偏转，极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至几乎达到180°，象是被金箔弹了回来。 3．为了解释实验结果，卢瑟福提出了如下的原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕着核旋转。
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原子的半径大约是1010米，原子核的大小约为1015～1014米。
α粒子散射实验
一．原子
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【典型例题】
1．下面有关物理史实及物理现象的说法中，正确的是（ ） （A）卢瑟福的原子核式结构学说完全能解释α粒子散射现象
（B）麦克斯韦用实验的方法证实了电磁波的存在，并预言光是电磁波 （C）双缝干涉图样的中央明纹又宽又亮
（D）用紫光照射某金属表面能产生光电效应，那么用红光照射该金属也可能发生光电效应
2．（1994上海）提出原子核式结构模型的科学家是（ ）
（A）汤姆生 （B）玻尔 （C）卢瑟福 （D）查德威克
3．（2003上海）卢瑟福通过 实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，右面平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。
4．（1997全国）在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（ ）
（A）原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 （B）正电荷在原子中是均匀分布的 （C）原子中存在着带负电的电子
（D）原子只能处于一系列不连续的能量状态中
5．（1992全国）卢瑟福α粒子散射实验的结果（ ） （A）证明了质子的存在
（B）证明了原子核是由质子和中子组成的
（C）说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上 （D）说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动
6．（2006上海）卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出（ ） （A）原子的核式结构模型 （B）原子核内有中子存在
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（C）电子是原子的组成部分
（D）原子核是由质子和中子组成的
7．（2001上海）卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（ ） （A）原子的中心有个核，叫做原子核 （B）原子的正电荷均匀分布在整个原子中
（C）原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 （D）带负电的电子在核外绕着核旋转
8．（1996上海）根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法中正确的是（ ） （A）原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内 （B）原子中的质量均匀分布在整个原子范围内
（C）原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内
（D）原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内
二．原子核
1．放射性元素的衰变（天然放射性）
1896年，贝克勒耳发现了天然放射现象。
原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。衰变过程遵循质量数守恒、电荷数守恒的规律。
α衰变
放射性元素放出α粒子的衰变叫做α衰变，例如：
238924U?23490Th?2He。
α衰变的规律是新核质量数减少4，电荷数减少2，新核在元素周期
表中的位置向前移两位。
α衰变的本质是原子核中的2个质子和2个中子转变为1个α粒子，即：
121H＋20n→2He 14β衰变
放射性元素放出β粒子的衰变叫做β衰变，例如：
234900Th?23491Pa??1e。
β衰变的规律是新核的质量数不变，电荷数增加1，新核在元素周期表中的位置向后移一位。
β衰变的本质是原子核中的1个中子转变为1个质子和一个电子，即：
10n
→1H＋?1e
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γ辐射
放射性元素的原子核在发生α衰变或β衰变时产生的新核有的具有过多的能量,这时它就会辐射出γ光子。因此，γ射线是伴随α射线β射线产生的。
α、β、γ射线的本质和性质由下表列出
名称 α射线 β射线 γ射线 本质 氦核流 电子流 光子流 带电量 ＋2 －1 0 静止质量 6.64×10-27kg（4u） 9.1×100 －31速度 约1 c 10性质 贯穿能力较差，电离能力强 贯穿能力较强，电离能力次之 贯穿能力最强，电离能力最弱 kg 接近c c 【典型例题】
9．（1999上海）天然放射现象的发现揭示了（ ） （A）原子不可再分 （B）原子的核式结构
（C）原子核还可再分 （D）原子核由质子和中子组成
10．（2000上海）关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（ ） （A）α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强
（B）β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力 （C）γ射线一般们随着α或β射线产生，它的穿透能力量强 （D）γ射线是电磁波，它的穿透能力最弱
11．（2004江苏）下列说法正确的是（ ） （A）α射线与γ射线都是电磁波
（B）β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
（C）用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期 （D）原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量
12．（2002上海）图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是（ ） （A）a为α射线、b为β射线 （B）a为β射线、b为γ射线 （C）b为γ射线、c为α射线 （D）b为α射线、c为γ射线
13．（2007上海）一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如
图所示．则图中的射线a为 射线，射线b为
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射线。
14．图中R是一种放射性物质，它能放出α、β、γ 三种射线，虚线框内是竖直方向的匀强电场，LL＇是纸板，MM＇是荧光屏，实验时发现在荧光屏上只有O、P两点处有亮斑。下列说法正确的是( ) （A）电场方向竖直向下，到O点的是γ射线 （B）电场方向竖直向上，到O点的是γ射线 （C）电场方向竖直向上，到P点的是β射线 （D）电场方向竖直向下，到P点的是α射线
15．（1998上海）现在，科学家们正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的。“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷的符号相反。据此，若有反α粒子，它的质量数为 ，电荷数为 。
20816．（1990全国）232（钍）经过一系列α和β衰变，成为，（ ） Th82Pb（铅）90（A）铅核比钍核少8个质子 （B）铅核比钍核少16个中子
（C）共经过4次α衰变和6次β衰变
（D）共经过6次α衰变和4次β衰变
20817．（1996上海）放射性元素23290Th经过 次α衰变和 次β衰变成为稳定元素82Pb。
20818．（1998全国）天然放射性元素232。90Th（钍）经过一系形α衰变和β衰变之后，变成82Pb（铅）
下列论断中正确的是（ ） （A）铅核比钍核少24个中子 （B）铅核比钍核少8个质子
（C）衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变 （D）衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变
22219．（2007上海）23892U衰变为86Ra要经过m次α衰变和n次β衰变，则m，n分别为（ ）
（A）2，4 （B）4，2 （C）4，6 （D）16，6
20．（2000全国）最近几年，原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得重大进展。1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核ZX经过6次α衰变后
253的产物是100Fm。由此，可在判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是（ ）
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