核反應的基本類型及辨析

鄭行軍

(福建省福鼎市第一中學,福建　福鼎　355200)

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·試題研究·

核反應的基本類型及辨析

鄭行軍

(福建省福鼎市第一中學,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有很大的變化，就考查內容來看,主要有:核反應方程、質量虧損及其計算.本文對核反應進行總結和對比,供師生在處理此類問題時參考.

關鍵詞：人工轉變;衰變;核裂變;核聚變;特點

核反應是指原子核由于自身不穩定或在其他原子核(或粒子)的作用下元素種類發生變化產生新原子核的過程.中學階段,核反應基本可分為四類:人工轉變、衰變、重核裂變和輕核聚變.本文就四種類型的特點進行梳理和對比,提供一個清晰的分析依據.

1人工轉變

2衰變

衰變是指原子核自發地放出某種粒子而轉變為新核的過程[2].這類反應不需要外界條件的干預,原子核本身可以自發進行衰變,研究對象是放射性元素.在衰變時會放出三種不同的射線:α射線、β射線、γ射線.

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

3重核裂變

核反應方程的特點:

(1) 反應物為質量較重的原子核,生成物為幾個質量較輕的原子核;

4輕核聚變

(1) 聚變溫度要達到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的時間.

核反應方程的特點:反應物為幾個質量較輕的原子核,生成物為質量較大的原子核.

例1:關于核反應的類型,下列表述正確的是().

解析:氮核是在質子的轟擊下產生的核反應,應屬于人工轉變,選項A錯誤;氕核和氘核兩個質量較輕的核反應生成質量較重的氦核,是聚變反應,選項B正確;鈾核自發分解成釷核和氦核,應為α衰變,選項C錯誤;鋁核在氦核的轟擊下產生磷核和中子,符合人工轉變的特點,選項D正確;鏷核自發分解成鈾核和電子,符合β衰變的特點,選項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的核反應是太陽能的源泉

B． 由核反應過程質量守恒可知m1+m2=m3+m4

C． 核反應放出的能量等于(m1+m2-m3-m4)c2

D． 這種裝置與我國大亞灣核電站所使用核裝置的核反應原理不相同

參考文獻：

[1] 楊超.核反應的類型及其計算[J].中學課程輔導,2015，(3).

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

[3] 陳斌.四類核反應中的核能計算[J].新高考(高三理化生),2007，(6).

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