核反应的基本类型及辨析

郑行军

(福建省福鼎市第一中学,福建　福鼎　355200)



·试题研究·

核反应的基本类型及辨析

郑行军

(福建省福鼎市第一中学,福建福鼎355200)

摘要：原子物理在高考中的分值及难易程度基本上都不会有很大的变化，就考查内容来看,主要有:核反应方程、质量亏损及其计算.本文对核反应进行总结和对比,供师生在处理此类问题时参考.

关键词：人工转变;衰变;核裂变;核聚变;特点

核反应是指原子核由于自身不稳定或在其他原子核(或粒子)的作用下元素种类发生变化产生新原子核的过程.中学阶段,核反应基本可分为四类:人工转变、衰变、重核裂变和轻核聚变.本文就四种类型的特点进行梳理和对比,提供一个清晰的分析依据.

1人工转变

2衰变

衰变是指原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的过程[2].这类反应不需要外界条件的干预,原子核本身可以自发进行衰变,研究对象是放射性元素.在衰变时会放出三种不同的射线:α射线、β射线、γ射线.

(3) γ射线:波长极短的电磁波,贯穿能力最强,能穿过几厘米厚的铅板,但电离作用很弱.

3重核裂变

核反应方程的特点:

(1) 反应物为质量较重的原子核,生成物为几个质量较轻的原子核;

4轻核聚变

(1) 聚变温度要达到108K以上,使所有原子都完全电离,形成等离子体;

(2) 等离子体的密度必须足够大;

(3) 所要求的温度和密度必须维持足够长的时间.

核反应方程的特点:反应物为几个质量较轻的原子核,生成物为质量较大的原子核.

例1:关于核反应的类型,下列表述正确的是().

解析:氮核是在质子的轰击下产生的核反应,应属于人工转变,选项A错误;氕核和氘核两个质量较轻的核反应生成质量较重的氦核,是聚变反应,选项B正确;铀核自发分解成钍核和氦核,应为α衰变,选项C错误;铝核在氦核的轰击下产生磷核和中子,符合人工转变的特点,选项D正确;镤核自发分解成铀核和电子,符合β衰变的特点,选项E正确.故正确答案为B、D、E.

A． 方程②属于轻核聚变

B． 方程①属于α衰变

C． 方程①的核反应是太阳能的源泉

B． 由核反应过程质量守恒可知m1+m2=m3+m4

C． 核反应放出的能量等于(m1+m2-m3-m4)c2

D． 这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理不相同

参考文献：

[1] 杨超.核反应的类型及其计算[J].中学课程辅导,2015，(3).

[2] 张艳玲.放射性核的衰变定律及其应用[J].物理教学探讨,2003，(9).

[3] 陈斌.四类核反应中的核能计算[J].新高考(高三理化生),2007，(6).

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