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课件网) 第2节 原子核衰变及半衰期 第五章 原子核与核能 学习目标 1.了解原子核的衰变，会正确书写衰变方程。 2.知道半衰期及其统计意义。 3.根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程。 4.知道放射性的应用、污染与防止。 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？ 知识点一：原子核的衰变 （1）α衰变：放出α粒子的衰变，如铀238的α衰变 1.定义：原子核放出粒子或粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变。 2.种类： + 铀238的α衰变方程： 规律： ①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。 思考与讨论： 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衰变一般方程： （2）β衰变：放出β粒子的衰变，如钍234的β衰变 + 钍234的β衰变方程： 为反中微子，不带电，静止质量几乎为 0。 思考与讨论： 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： 3.衰变的本质： (2)β衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。 (1)α衰变：原子核内少两个质子和两个中子 。 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。因此，γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。 4.γ射线的产生： 知识点二：半衰期 1.半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。 例如：10g的 （氡222） 经a衰变变为 （钋218）的过程中，每经过3.8天就有一半的 发生衰变，即 从10g减少到5g需要经过3.8天，从5g减少到2.5g又需要经过3.8天…… 2.公式： 设某放射性元素的半衰期为T，原来的质量为M，经过时间t，该元素的剩余质量m为: 3. 物理意义 表示放射性元素本身衰变快慢的物理量。不同元素的半衰期不同，有的差别很大。 半衰期为1.6×103年 半衰期为4.5×109年 半衰期为5.27年 半衰期为3.0×10-7秒 注意： （1）半衰期的长短由原子核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态（如单质、化合物）和外部条件（如温度和压强）都没有关系。 （2）半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的。 1.利用碳14检测年代 例如：提取古树木制成的碳样品1g，放在射线粒子计数器上进行测量。如果测得该样品每分钟衰变的次数是等质量现代树木所制碳样品的1/4就表明该古树木经过了14C的两个半衰期，即古树木距今约11460年。 三、放射性的应用 2.示踪原子 ——— 同位素化学性质相同，这样就可以用放射性同位素了解各元素的流向。 农业方面：棉花在开花、结桃的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子.上，磷肥也能被吸收。但是，什么时候的吸收率最高、磷在作物内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究。如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花的叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上面的问题就解决了。 如果在某种元素里掺进一些该元素的放射性同位素，用仪器探测它放出的射线，就可查明这种元素的行踪。人们把具有这种用途的放射性同位素称为示踪原子。 ———γ射线遗传基因发生变异,培育优良品种 3.培优 保鲜 ——— ... ...
