陕西精品资源共享课程无机化学电子教案第27章核化学第27章核.doc

第27章核化学
1. 核反应与化学反应的不同?
答案:第一,化学反应涉及核外电子的变化,但核反应的结果是原子核发生了变化;
第二,化学反应不产生新的元素,但在核反应中,一种元素嬗变为另一种元素;
第三,化学反应中各同位素的反应是相似的,而核反应中各同位素的反应不同;
第四,化学反应与化学键有关,核反应与化学键无关;
第五,化学反应吸收和放出的能量大约为10~103 kJ·mol-1,而核反应的能量变化在108~109 kJ·mol-1;
最后,化学反应中质量数相等;核反应中会发生质量亏损。
2. 简述亚原子粒子的概念及其种类。
答案:亚原子粒子泛指比原子核小的物质单元,包括电子、中子、质子、光子以及在宇宙射线和高能原子核试验中所发现的一些粒子。
根据作用力的不同,亚原子粒子可以分为三大类: 强子、轻子和传播子。
3. 核反应的定义是什么?核反应主要有几类?
答案:核反应:是指入射粒子(或原子核)与原子核(称靶核)碰撞导致原子核状态发生变化或形成新核的过程。
核反应包括:自发核反应(放射性衰变);诱导核反应(核裂变与核聚变)。
4. 简述放射性衰变系列。
答案:重放射性核素的递次衰变系列包括: 三个天然放射系和一个人工放射系。钍系/4n系:从232Th经过10次衰变241Pb。铀系/4n+2系:从238U经过14次衰变206Pb。锕系/4n+3系:从235U经过11次衰变207Pb。镎系/4n+1系:核反应方法合成的一个人工放射系,该系母体通常是238Pu。把 235U放在反应堆中照射后,连续俘获3个中子,变成238U,再经过两次β-衰变,便得到238Pu。,经过13次衰变到209Bi。
5. 简述核裂变、核聚变的定义及其燃料。
答案:核裂变:是用中子(10n)轰击较重原子核使之分裂成较轻原子核的反应。核裂变的核燃料:U-235,U-233,Pu-239(钚);核聚变:由很轻的原子核在极高的温度下合并成一个较重的原子核的反应。核燃料:氢(氕)、氘、氚、锂等。
6. 请分别写出用α粒子轰击27Al得到30P和α粒子轰击9Be得到12C的核化学方程式。
答案:
+→+; +→+
7. 要用反应堆产生核能,需解决哪些问题?
答案:第一、为使裂变链反应持续和可控进行的关键在于控制中子数目,使裂变产生的中子数等于各种过程消耗的中子数,以形成所谓的自持链反应;第二、安全问题;第三、核废料的处理问题。
(21H)时可释放出多少能量(结合能)。
答案:解: ∵ 1mol质子 m =
1mol中子 m =
1mol 21H m =
∴△m = (+) – 2