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课件网) 放射性元素的衰变 人教版高中物理 选择性必修3 新知导入 听说过“点石成金”的传说吗？ 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。 新知讲解 一、衰变 原子核放出α粒子或β粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变。 (1)α衰变：放出α粒子的衰变，如 (2)β衰变：放出β粒子的衰变，如 1.定义： 2.种类： 新知讲解 思考讨论1：在a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a衰变的质量数、核电荷数变化的一般规律吗 思考讨论2：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 新知讲解 原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒。 α衰变： β衰变： 说明： 1. 中间用单箭头，不用等号； 2. 是质量数守恒，不是质量守恒; 3. 方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。 3．规律： 衰变方程 新知讲解 α衰变的实质：核内两个质子和两个中子紧密结合，作为一个整体，从核内抛射出来。 β衰变的实质：核内的中子转变成了质子和电子 新知讲解 4．γ 辐射 原子核的能量也是量子化的，其变化是不连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在着能级，且能级越低越稳定。 放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，蕴藏在核内的能量往往会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射出来。 因此，γ射线经常是伴随α射线和 β射线产生的，当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时就会伴随着γ辐射（注意：没有γ衰变）。 这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线。 注意：一种元素只能发生一种衰变，但在一块放射性物质中可以同时放出α、β和γ三种射线。 课堂练习 1、(2020四川成都模拟)1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子。发现质子的核反应方程为: ,则X的原子序数和质量数分别为( ) A.8和17 B.7和17 C.6和14 D.10和15 A 解析：根据核反应电荷数守恒2+7=1+x,核反应质量数守恒: 4+14=1+y,得x=8,y=17,故核反应方程为 故A正确,B、C、D错误。 新知讲解 二、半衰期(T) 2.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量。 1.定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。 不同的放射性元素其半衰期不同。如：氡222变成钋218的半衰期3.8天，镭226变成氡222的半衰期1620年，铀238变成钍234 的半衰期4.5×109年！ 这叫衰变定律。式中N0是t=0时的原子核数目，N（t）是经时间t后还没有衰变的原子核的数目，λ叫衰变常数，对于不同的核素衰变常数λ不同。由此可知： 衰变定律和半衰期 新知讲解 经过n个半衰期(T)，其剩余的质量为： 质量与原子个数相对应，故经过n个半衰期后剩余的粒子数为： 3.公式： 新知讲解 注意： (1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关。 (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。 (3)衰变曲线是按指数规律变化的。不是按线性衰减的。 课堂练习 2、碳14是一种半衰期为5 730年的放射性同位素。若考古工作者探测到某古木中碳14的含量为原来的 1/4 ,则该古树死亡时间距今大约( ) A.22 920年 B.11 460年 C.5 730年 D.2 865年 解析：由 ,所以该古树死亡时间应该为2个碳14的半衰期,即t=2T=5 730年×2=11 460年,故答案为B。 B 新知讲解 衰变是原子核的自发变化，科学家更希望卫控制原子核的变化。 1、卢瑟福用α粒子轰击氮核，生成质子和 ... ...
