3．理解核能与核能的计算 凡是释放核能的核反应都有质量亏损.核子组成不同的原子核时.平均每个核子的质量亏损是不同的.所以各种原子核中核子的平均质量不同.核子平均质量小的.每个核子平均放的能多.铁原子核中核子的平均质量最小.所以铁原子核最稳定.凡是由平均质量大的核.生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的. 核能的计算方法: (1)根据爱因斯坦的质能亏损.用核子结合成原子核时的质量亏损(Δm)的千克数乘以真空中光速的平方(c=3×108m/s)即ΔE=Δmc2① (2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5(MeV)能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位乘以931.5MeV即ΔE=Δm×931.5MeV② 注意:①式Δm的单位是千克(kg).ΔE的单位是焦耳(J), ②式中Δm的单位是指原子质量单位(u)(1u=1.660566×10-27 kg).ΔE的单位是兆电子伏(MeV). (3)由核能的转化量来计算核能. 在无光子辐射的情况下.核反应中释放的核能转化为生成新核和新粒子的动能.因而在此情况下可应用力学原理--动量守恒和能量守恒来计算核能. 整个知识体系可归结为:两模型(原子的核式结构模型.波尔原子模型),两方程,四变(衰变.人工转变.裂变.聚变),六子(电子.质子.中子.正电子.粒子.光子).4条守恒定律(电荷数守恒.质量数守恒.能量守恒.动量守恒)贯串全章. 高考对本章的考查:以α粒子散射实验.原子光谱为实验基础的卢瑟福原子核式结构学说和玻尔原子理论.各种核变化和与之相关的核反应方程.核能计算等. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说,玻尔把量子说引入到核式结构模型之中,建立了以下三个假说为主要内容的玻尔理论.认识原子核的结构是从发现天然放射现象开始的,发现质子的核反应是认识原子核结构的突破点.裂变和聚变是获取核能的两个重要途径.裂变和聚变过程中释放的能量符合爱因斯坦质能方程.在核反应中遵循电荷数守恒和质量数守恒.在微观世界中动量守恒定律同样适用. 【
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