港澳台高考 “原子核”的考点分析

一、考查三种射线和半衰期概念
　　考题常对α、β、γ三种射线的实质、特点等进行考查。在掌握贯穿本领大小时，可从以下角度理解，由于α粒子的电离本领强，从而使经过区域物质的原子、分子发生电离，电离过程使α粒子消耗了能量，致使动能很快减小，因而其贯穿本领最差。与之相反的γ射线的电离本领最弱贯穿本领最强。
　　半衰期是描述放射性元素衰变快慢的物理量，是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间。这样经过n个半衰期后，发生衰变的原子核数目N和原有数目N₀之间的关系为N=N₀()ⁿ。需要指出的是，半衰期只有对大量的同类核衰变才有意义，单个的核的衰变完全是偶然的。另外，半衰期长短是由核的种类及核内因素决定，与外界因素无关。
　　二、考查核反应方程
　　1、类型
　　在中学阶段的核反应方程分四类，即衰变、人工转变、裂变和聚变。
　　衰变是指天然放射性元素放出α、β、γ粒子而转变成新核的变化，有哪种粒子放出，就称为哪种衰变。人工转变是用某种粒子(常用α粒子)轰击某种核使其转变为新核，是发现原子核内组成的重要反应，是研究放射性同位素的重要手段。裂变则是重核在中子的轰击下分裂成两个中等质量核的过程，是目前核能获得的主要渠道。轻核的聚变是两轻核聚合成质量较大的核同时释放核能的过程，反应条件是高温、高压，故又称热核反应。
　　2、确定衰变的次数
　　核反应遵从两个守恒，一是质量数，二是电荷数。常有确定衰变次数的考题，由于一次α衰变放出一个α粒子(He)这样新核和原核相比，质量数减4，电荷数减2，同理β衰变则是质量数不变，电荷数加1。因此，计算各多少次时，先用新、旧原核的质量数的差值除以4，得α衰变次数；该次数乘以2再和电荷数的差值做差即为β衰变次数。
　　对其它有关核反应方程的考题，只要依据以上两个守恒，利用化学方程式相应知识即可。
　　三、考查核能
　　在“原子和原子核”一章中，核能是唯一的B级要求的考点。主要考查由爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc²计算能量或质量亏损。另外核能又能和经典力学知识结合，考查动量和能量守恒。
　　例题，云室处于磁感强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的核在云室中发生一次α衰变，α粒子质量为m，电量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内，现测得α粒子的轨道半径为R，求衰变时的质量亏损(涉及动量守恒时，亏损质量不计)
　　解析：用v表示α粒子速度，由洛仑兹力和牛顿定律可得：qvB=　①
　　用v′表示新核速度，衰变时动量守恒
　　(M-m)v′=mv　②
　　衰变过程中α粒子和剩余核的动能来自于质量亏损所放核能，由能量守恒定律得
　　Δmc²=(M-m)v^′2+mv²　③
　　由①②③得Δm=