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原子核的组成
要点·疑点·考点
课 前 热 身
能力·思维·方法
延伸·拓展


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要点·疑点·考点
一、天然放射性
1.贝克勒尔首先发现了某些矿物中能发
出某种看不见的射线，此射线可以穿透黑纸
使照相底片感光.物质发射这种射线的性质叫
放射性，具有这种性质的物质称作放射性元
素.通过研究发现，原子序数大于83的所有天
然存在的元素都具有这种性质，这种能自发
的放射出射线的现象叫天然放射现象.


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要点·疑点·考点
2.三种射线的比较：
①α射线：本质是氦核流，速度约为光速的十
分之一，贯穿本领弱，电离作用极强；
②β射线：电子流，速度接近光速，贯穿本领
强，电离作用弱；
③射线：本质量波长极短的电磁波，就是光
子，贯穿本领最强，电离作用最弱；


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要点·疑点·考点

3.原子核的衰变：原子核自发的放出某种粒子而
转变成为新核的过程叫原子核的衰变.
①α衰变：MZ X MN 42Y  24He ,同时放出射线；

②β衰变： MZ X ZM1Y  10e ，同时放出射线；
③半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变
所需的时间.


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要点·疑点·考点
剩余的原子核数和质量，N0、m0为最
初原核子数和质量.
半衰期由核内部的因素决定的，与原
子的物理状态和化学状态无关，即与外部
条件无关.


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要点·疑点·考点
二、原子核的组成
1.原子核由质子和中子组成，质子和中
子统称为核子，质子数相同，中子数不同的

元素称为同位素.使核子紧密结合在一起的力
叫核力，核力是很强的短距离作用力；原子
核内只有相邻的核子间才有核力作用.


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要点·疑点·考点
2.核子的发现.

(1)发现质子的核反应方程（1919年，卢瑟
福）： 147 N  24He178 C 12H .
(2)发现中子的核反应方程（1932年，查德威
克）： 49 Be 24He126 C  01n .
中子首先是卢瑟福预言了其存在，而小居里
夫妇最先做出这一实验，发现了中子，但小居里
夫妇没有注意到卢瑟福的预言，当初认为它是一
种波长极短的电磁波.


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要点·疑点·考点
三、原子核的人工转变
1.用人工的方法使原子核发生变化的叫做原子
核的人工转变，它是人们研究原子核的结构及其
变化规律的有力武器.
2.用人工转变的方法得到放射性同位素，是一
个重要的发现，放射性同位素主要有两方面的应
用：利用它的射线；作为示踪原子.


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要点·疑点·考点

3.放射性同位素的发现（1934年，约里奥·居
17
4
30
1
30
Al

He

P

n
里夫妇）：13
，而
2
15
0
15 P 也有放
0
30
30
0
射性； 15
，其中
P14 Si  1 e
1 e 是正电子.
4.注意：在人工转变中，用某高速粒子去轰
击某原子核后，原子核发射出粒子和射线并转
变成新的原子核的过程中，不可认为是高速粒
子从原子核中打出了粒子.


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课 前 热 身
1.下面哪些事实证明了原子核具有复杂结构(B)
A.粒子的散射实验
B.天然放射现象
C.阴极射线的发现
D.伦琴射线的发现


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课 前 热 身
2.α射线的本质是(D)
A.电子流

B.高速电子流

C.光子流

D.高速氦核流


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课 前 热 身
3.放射性元素的半衰期是(D)
A.质量减小一半需要的时间
B.原子量减少一半需要的时间
C.原子核全部衰变所需时间的一半
D.原子核有半数发生衰变需要的时间


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课 前 热 身
4.有关科学家和涉及的事实，正确的说法是（AC）
A.居里夫妇用粒子轰击铝箔时发现了正电子
B.卢瑟福的原子结构学说成功地解释了氢原子的发
光现象
C.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用
实验方法给予了证实

D.玻尔建立了量子理论，解释了各种原子发光现象


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能力·思维·方法
【例1】232
90Th 经过
转变成 208
.
82 Pb

次衰变和

次衰变，

【解析】对于衰变和衰变来说， 衰变不改

变质量数，所以应当先以质量数的变化来计算
衰变次数.原子每发生一次衰变时质量就减少4
个单位，电荷数减少2个单位，而每发生一次衰
变，则质量数不变，电荷数增加一个单位.


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能力·思维·方法
质量数由232减少到208共发生α衰变的次数为：
Na=(232-208)/4=6;
再结合电荷数的变化确定β衰变的次数：
(90  2  6)  82
4
N=
4
【解题回顾】解决核反应方程类问题时，一定
要抓住核反应中质量数和电荷数守恒这个规律，
本例还要注意β衰变的特点——质量数不变.


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能力·思维·方法
【例2】将天然放射性物质放入
顶端开有小孔的铅盒S里，放射
线便从小孔中射出，沿带电平
行金属板A、B之间的中线垂直
于电场方向进入电场，轨道如
图1７-2-1所示，则轨迹
是
射线，轨迹
是射线，轨
迹
是射线.
板带正电，
板带负电.

图1７-2-1


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能力·思维·方法
【解析】由于射线不带电，进入电场后不会改变
方向，所以轨迹②为射线.
带电粒子垂直进入匀强电场，则在匀强电场中
做类平抛运动，竖直方向的位移为s=v0t,设两板间
的距离为d，则1/2D=1/2at2，a=8E/m=qU/dm,则
m
s= dv0
，
qU


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能力·思维·方法
由此式可知s与粒子进入电场的初速度v0成

正比，与粒子的荷质比q/m的平方根成反比.射线
速度约为射线的1/10，而粒子的荷质比比粒
子的荷质比要小的多，所以粒子的竖直方向位
移要大，所以③是射线的轨迹，①是射线的
轨迹.

α粒子带正电，而向A板偏移，因此A板带负
电，B板带正电.


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延伸·拓展
【例3】静止在匀强磁场中的某放射性元素的核，
放出一个粒子，其速度方向与磁场方向垂直，测
得粒子和反冲核轨道半径之比R∶r=30∶1，如图
17-2-2所示，

图17-2-2


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延伸·拓展
则（

）

A.粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反
B.反冲核的原子序数为62
C.原来放射性元素的原子序数为62
D.反冲核与α粒子的速度之比为1∶62


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延伸·拓展
【解析】本题结合动量守恒、衰变方程、带电粒
子在磁场中的圆周运动等几个知识点综合运用；
由动量守恒得：MV+mv=0，其中MV为反冲核动量，
mv为粒子的动量.

Q为原来放射性元素的原子核电荷数，则反冲
核的电荷数为Q-2，α粒子电荷数为2.
反冲核的轨迹半径R=MV/[B（Q-2）]； 粒子
的轨道半径r=mv/(2B)；综合以上公式可得Q=62.


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延伸·拓展

【解题回顾】把原子核知识与电磁场及力
学知识结合起来，考查学生综合分析也是

每年高考中的热点之一。本例中要注意反
冲核与α粒子的动量关系及电磁性质，体
会外切圆的由来.