5.2放射性元素的衰变.课件（共34张PPT）-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

在古代，不论是东方还是西方，都有一批人追求“点石成金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术士的希望都破灭了。那么，真的存在能让一种元素变成另一种元素的过程吗？ 类似于“点石成金”的事一直就在自然界中进行着，这就是伴随着天然放射现象发生的原子核“衰变”过程。 新课导入 第2节 放射性元素的衰变 天然放射现象中原子核自发地放出 α 射线或 β 射线，这样由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置就变了，就变成另一种原子核。 我们把这种变化称为原子核的衰变。 原子核自发地放出 α粒子或 β粒子而转变为新核的现象。 1、衰变： 学习任务一 学习任务一 原子核的衰变 ⑴α衰变 ????????????????????????→????????????????????????????+???????????????? ? 2、衰变的种类 原子核自发放出α粒子而转变为新核的过程叫α衰变。 原子核放出一个α 粒子（ ），质量数减少4，电荷数减少2，就成了一个新原子核的过程 。 ???????????????? ? 比如铀238核放出一个α 粒子后，质量数减少4，电荷数减少2，就变成了钍234核。 在这个衰变过程中，衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和；衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和。大量事实表明，原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。 衰变方程： 在α衰变中，新核的质量数与原来的核的质量数有什么关系？相对于原来的核在元素周期表中的位置，新核在元素周期表中的位置应当向前移还是向后移？要移动几位？你能概括出α衰变的质量数、核电荷数变化的一般规律吗？ α衰变的一般方程： ????????????→??????????????????????+???????????????? ? 在这个衰变过程中，衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和；衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和。 发生一次α衰变，困为原子序数减小2，所以相对于原来的核在元素周期表中的位置，新核在元素周期表中的位置应当向前移2位。 α衰变过程中质量数守恒，核电荷数守恒。 ⑵β衰变 2、衰变的种类 原子核自发放出β粒子而转变为新核的过程叫β衰变。 原子核放出一个β 粒子（ ），质量数不变，电荷数增加1，就成了一个新原子核的过程 。 ????????????? ? ????????????????????????????→????????????????????????????+????????????? ? 比如 发生α衰变后产生的 也具有放射性，它放出一个β 粒子后质量数没有改变，但电荷数增加了1 ，就变成镤 。 ???????????????????????????? ? ???????????????????????? ? ???????????????????????? ? 发生β衰变时，除了产生电子 外，还产生反电子中微子 。由于 的质量数和电荷数都是0，所以在中学教科书中一般都不写出。 ????????????? ? ???????? ? ???????? ? “电荷数之和”指代数和，因为发生β衰变时，电子的电荷数是－1。 在β衰变中，质量数、核电荷数有什么变化规律？原子核里没有电子，β衰变中的电子来自哪里？ ????????????→????+????????????+????????????? ? β衰变的一般方程： β衰变过程中质量数守恒，核电荷数守恒。 研究发现， β衰变实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子。 ????????????→????????????+????????????? ? β衰变过程中，衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和；衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和。 发生一次β衰变，困为原子序数增加1，所以相对于原来的核在元素周期表中的位置，新核在元素周期表中的位置应当向后移1位。 β衰变的本质 放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，并放出γ光子。γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。 事实表明，两个中子和两个质子能十分紧密地结合在一起，因此，在一定条件下它们会作为一个整体从较大的原子核中被抛射出来，即发生了α衰变 ... ...