第2节 原子核衰变及半衰期 (赋能课———精细培优科学思维) 课标要求 学习目标 1.了解放射性和原子核衰变。2.知道半衰期及其统计意义。3.知道射线的危害与防护。 1.知道衰变、半衰期并掌握原子核衰变的规律。掌握衰变方程写法。2.理解原子核的衰变规律及半衰期的计算方法。3.了解放射性同位素的应用，知道射线危害及防护。 一、原子核的衰变 衰变的快慢———半衰期 1．原子核的衰变：原子核因释放出像_____这样的射线(粒子流)而转变为_____的变化。 2．衰变类型：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变称为_____，放出β粒子的衰变称为_____，而_____是伴随α射线或β射线产生的。 3．衰变方程 α衰变：U―→_____＋Th； β衰变：Th―→_____＋Pa＋。 式中，为反中微子，不带电，静止质量几乎为0。 4．衰变规律：_____守恒、质量数守恒。 5．衰变的快慢———半衰期 (1)放射性元素的原子核有_____发生衰变需要的时间称为_____。 (2)元素半衰期的长短由原子核_____决定，与原子所处的_____、_____状态以及周围环境、温度等无关。 (3)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＝_____。 二、放射性的应用 放射性污染和防护 1．放射性的应用 (1)利用14C可以_____。 (2)放射性同位素可以作为_____。 (3)γ射线照射种子能培育优良品种，γ射线还可以用作射线探伤。 (4)制作放射性同位素电池。 2．放射性污染的主要来源 (1)_____；(2)核泄漏；(3)医疗照射。 3．为了防止放射线的破坏，人们主要采取以下措施 (1)密封防护；(2)距离防护；(3)时间防护；(4)屏蔽防护。,[微情境·大道理] 1．如图为α衰变、β衰变示意图。 (1)当原子核发生α衰变时，原子核的质子数和中子数如何变化？为什么？ (2)当发生β衰变时，新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化？ 2.活的动植物从空气中吸收一定比例的碳14，碳14是有放射性的，半衰期是5 730年。动植物死后，不能再吸收空气中的碳14，于是动植物体中的碳14将由于衰变而逐渐减少。用碳14测年法直接测量被鉴定样品中碳14的含量来断定文物样品的年代，误差仅为数十年，测量精度非常高。请对以下说法作出判断： (1)半衰期就是放射性元素全部衰变所用时间的一半。( ) (2)半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律。( ) (3)对放射性元素加热时，其半衰期缩短。( ) 强化点(一) 原子核衰变规律 [要点释解明] 1．衰变实质 (1)α衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成一个α粒子，并在一定条件下作为一个整体从原子核中释放出来，产生α衰变。2n＋2H―→He。 (2)β衰变：原子核内的一个中子转化成一个质子留在原子核内，同时放出一个电子，即β粒子。n―→H＋e。 2．确定原子核衰变次数的方法与技巧 (1)方法：设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素Y，则衰变方程为： X―→Y＋nHe＋me。 根据核电荷数守恒和质量数守恒可列方程： A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m。 以上两式联立解得： n＝，m＝＋Z′－Z。 由此可见，确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组。 (2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据衰变规律确定β衰变的次数。 [典例] U核经一系列的衰变后变为 Pb。 (1)一共经过几次α衰变、几次β衰变？ (2)Pb与 U相比，质子数和中子数各少多少？ (3)请写出这一衰变过程的转化方程。 尝试解答： /方法技巧/ 衰变次数的判断技巧 (1)衰变过程遵循质量数守恒和核电荷数守恒。 (2)每发生一次α衰变质子数、中子数均减少2。 (3)每发生一次β衰变中子数减少1，质子数增加1。 [题点全练清] 1．(2024·福建晋江期末) ... ...
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