第2节 放射性元素的衰变 [学习目标] 1．知道放射现象的实质是原子核的衰变；知道两种衰变的基本性质，掌握原子核的衰变规律。 2．会用半衰期描述衰变的快慢，知道半衰期的统计意义。会利用半衰期解决相关问题。 3．知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程。 4．了解放射性在生产和科学领域的应用。知道射线的危害及防护。 INCLUDEPICTURE "知识梳理.TIF" 知识点1 原子核的衰变 1．定义：原子核自发地放出α粒子或β粒子，则核电荷数变了，变成另一种原子核，这种变化称为原子核的衰变。 2．衰变分类 (1)α衰变：放出α粒子的衰变。 (2)β衰变：放出β粒子的衰变。 3．衰变方程 α衰变： U→Th＋He。 β衰变：Th→Pa＋e。 4．衰变规律 (1)原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。 (2)γ射线经常是伴随α衰变或β衰变产生。 [判一判] 1．(1)原子核发生α衰变时，核的质子数减少2，而质量数减少4。( ) (2)原子核发生β衰变时，原子核的质量不变。( ) (3)原子核发生衰变时，质量数和电荷数都守恒。( ) 提示：(1)√ (2)× (3)√ 知识点2 半衰期 1．定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。 2．决定因素 放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。不同的放射性元素，半衰期不同。 [判一判] 2．(1)半衰期就是放射性元素全部衰变所用时间的一半。( ) (2)半衰期可以通过人工进行控制。( ) 提示：(1)× (2)× 知识点3 核反应 1．定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核或者发生状态变化的过程。 2．原子核的人工转变 卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素，同时产生了一个质子。 卢瑟福发现质子的核反应方程：N＋He→ O＋H。 遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒。 知识点4 放射性同位素及其应用 1．定义：很多元素都存在一些具有放射性的同位素，称为放射性同位素。 2．放射性同位素的应用 (1)应用射线可以测厚度、医疗方面的放射治疗、照射种子培育优良品种等。 (2)示踪原子：有关生物大分子的结构及其功能的研究，要借助于示踪原子。 知识点5 辐射与安全 人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织有破坏作用。要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染。 INCLUDEPICTURE "基础自测.TIF" 1．(原子核的衰变及核反应方程的书写)原子核U在天然衰变为Pb的过程中，所经过的α衰变次数、质子数减少的个数、中子数减少的个数依次为( ) A.8、10、22 B．10、22、8 C．22、8、10 D．8、22、10 解析：选A。α衰变次数xα＝＝8，β衰变的次数xβ＝2xα－＝6，质子数减少了yH＝2xα－xβ＝2×8－6＝10，中子数减少了yn＝2xα＋xβ＝22。 2．(半衰期)关于放射性元素的衰变，下列说法正确的是( ) A．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间 B．半衰期是原子核的核子数减少一半所需的时间 C．温度越高，放射性元素衰变就越快 D．β衰变的实质说明原子核内部有电子 解析：选A。原子核的衰变有一定的速率，每隔一定的时间(即半衰期)，原子核就衰变掉总数的一半，B错误，A正确；放射性元素的半衰期与原子的化学状态和物理状态无关，C错误；β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，D错误。 3．(原子核的衰变)(2024·黑龙江哈尔滨一模)2023年8月，日本不顾多个国家的反对，公然将含有大量放射性物质的核废水排放到太平洋中，其中有一种放射性物质是碳14，它的半衰期大约为5 730年，其衰变方程为C→N＋X，则下列说法正确的是( ) A．衰变方程中X为α粒子 B．如果有100个碳14，经过5 730年将有50个原子核发生衰变 C．碳14半衰期很长，所以短期内不会对人类造成影响 D． ... ...
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