原子物理：3核能的计算、核反应中的能量和动量.pptx

??核能的计算、核反应中的能量和动量原子物理

镭(Ra)是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知22688Ra能自发放出α粒子而变成新核Rn，已知22688Ra的质量m1=226.0207u，Rn的质量m2=222.0101u，α粒子的质量mα=4.0026u。如图所示，一个静止的镭核在匀强磁场中发生衰变，衰变后两粒子运动平面与磁场垂直(涉及比值时，质量可取整数)求：(1)两粒子在磁场中运动轨迹的形状；(2)α粒子与Rn核在磁场中运动的半径之比和周期之比；(3)衰变过程中放出的能量；(4)α粒子的动能。

镭(Ra)是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知22688Ra能自发放出α粒子而变成新核Rn，已知22688Ra的质量m1=226.0207u，Rn的质量m2=222.0101u，α粒子的质量mα=4.0026u。如图所示，一个静止的镭核在匀强磁场中发生衰变，衰变后两粒子运动平面与磁场垂直(涉及比值时，质量可取整数)求：(1)两粒子在磁场中运动轨迹的形状；(2)α粒子与Rn核在磁场中运动的半径之比和周期之比；(3)衰变过程中放出的能量；(4)α粒子的动能。解析静止的镭核衰变时动量守恒，α粒子与Rn核运动方向相反，因均带正电，在磁场中所受洛伦兹力方向相反，偏转方向相反；又因粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，故两粒子的运动轨迹为两外切圆。(1)

镭(Ra)是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知22688Ra能自发放出α粒子而变成新核Rn，已知22688Ra的质量m1=226.0207u，Rn的质量m2=222.0101u，α粒子的质量mα=4.0026u。如图所示，一个静止的镭核在匀强磁场中发生衰变，衰变后两粒子运动平面与磁场垂直(涉及比值时，质量可取整数)求：(1)两粒子在磁场中运动轨迹的形状；(2)α粒子与Rn核在磁场中运动的半径之比和周期之比；(3)衰变过程中放出的能量；(4)α粒子的动能。解析由动量守恒定律知，?结合半径公式?得：?又周期公式?得：?(2)

镭(Ra)是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知22688Ra能自发放出α粒子而变成新核Rn，已知22688Ra的质量m1=226.0207u，Rn的质量m2=222.0101u，α粒子的质量mα=4.0026u。如图所示，一个静止的镭核在匀强磁场中发生衰变，衰变后两粒子运动平面与磁场垂直(涉及比值时，质量可取整数)求：(1)两粒子在磁场中运动轨迹的形状；(2)α粒子与Rn核在磁场中运动的半径之比和周期之比；(3)衰变过程中放出的能量；(4)α粒子的动能。解析(3)衰变过程中的质量亏损?释放的能量为：?

镭(Ra)是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知22688Ra能自发放出α粒子而变成新核Rn，已知22688Ra的质量m1=226.0207u，Rn的质量m2=222.0101u，α粒子的质量mα=4.0026u。如图所示，一个静止的镭核在匀强磁场中发生衰变，衰变后两粒子运动平面与磁场垂直(涉及比值时，质量可取整数)求：(1)两粒子在磁场中运动轨迹的形状；(2)α粒子与Rn核在磁场中运动的半径之比和周期之比；(3)衰变过程中放出的能量；(4)α粒子的动能。解析由?及?得：???(4)

01核能的计算、核反应中的能量和动量的方法首先书写核反应方程，一定要遵守电荷数守恒和质量数守恒。02核能的计算方法(1)①若Δm的单位是“kg”，则根据ΔE＝Δmc2计算。c为光速，单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”。②若Δm的单位是“u”，则根据ΔE＝Δm×931.5MeV计算。(2)根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能＝核子比结合能×核子数。03?结合动量守恒和能量守恒即可求得反应过程中动能的的增加量。