鲁科版（2019）高中物理 选择性必修第三册 第5章 第2节　原子核衰变及半衰期word版含答案

第2节　原子核衰变及半衰期 学习目标：1.[物理观念]知道原子核的衰变和衰变规律．　2.[物理观念]知道什么是半衰期．　3.[科学态度与责任]了解放射性在生产和科学领域的应用．　4.[科学态度与责任]知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解防护放射性的措施，建立防范意识． 一、原子核的衰变、半衰期 1．衰变：原子核由于放出α射线或β射线而转变为新核的变化． 2．衰变形式：常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变为α衰变，放出β粒子的衰变为β衰变，而γ射线是伴随α射线或β射线产生的． 3．衰变规律 (1)α衰变：X→He＋Y． (2)β衰变：X→e＋Y． 在衰变过程中，电荷数和质量数都守恒． 4．衰变的快慢———半衰期 (1)放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间叫作半衰期． (2)元素半衰期的长短由原子核自身因素决定，与原子所处的物理、化学状态以及周围压强、温度无关． 二、放射性的应用 1．放射性同位素的应用主要分为两类：一是利用射线的电离作用、穿透能力等性质；二是作为示踪原子． 2．射线特性的利用 (1)辐射育种、食品辐射保存、放射性治疗等． (2)放射性同位素电池：把放射性同位素衰变时释放的能量转换成电能的装置． (3)γ射线探伤：利用了γ射线穿透能力强的特点． 3．作为示踪原子：用仪器探测放射性同位素放出的射线，可以查明放射性元素的行踪，好像带有“标记”一样．人们把具有这种用途的放射性同位素叫作示踪原子． 三、放射性污染和防护 1．放射性污染的主要来源 (1)核爆炸．(2)核泄漏．(3)医疗照射． 2．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． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)利用放射性同位素放出的γ射线可以给金属探伤． (√) (2)利用放射性同位素放出的射线消除有害的静电积累． (√) (3)利用放射性同位素放出的射线保存食物． (√) (4)医疗照射是利用放射性，对人和环境没有影响． (×) (5)原子所处的周围环境温度越高，衰变越快． (×) 2．(多选)下列关于放射性同位素的一些应用的说法正确的是(　　) A．利用放射性消除静电是利用射线的穿透作用 B．利用射线探测机器部件内部的砂眼或裂纹是利用射线的穿透作用 C．利用射线改良品种是因为射线可使DNA发生变异 D．放射性同位素的半衰期是相同的 BC　[消除静电是利用射线的电离作用使空气导电，A错误；探测机器部件内部的砂眼或裂纹和改良品种分别是利用它的穿透作用和射线可使DNA发生变异，B、C正确；不同的放射性同位素的半衰期是不同的，D错误．] 3．(多选)关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是(　　) A．是放射源质量减少一半所需的时间 B．是原子核半数发生衰变所需的时间 C．与外界压强和温度有关 D．可以用于测定地质年代、生物年代等 BD　[原子核的衰变是由原子核的内部因素决定的，与外界环境无关．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．不同种类的原子核，其半衰期也不同，若开始时原子核数目为N0，经时间t剩下的原子核数目为N，半衰期为T，则N＝N0)．若能测出N与N0的比值，就可求出t，依此公式可测定地质年代、生物年代等．故正确答案为B、D．] 对原子核衰变的理解 你知道考古学家靠什么推断古化石的年代吗？ 提示：只要测出古化石中14C的含量，就可以根据14C的半衰期推断古化石的年龄． 1．衰变实质 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较大的原子核中抛射出来，产生α衰变．2n＋2H→He． β衰变：原子核内的一个中子变成一个质子留在原子核内，同时放出一个电子，即β粒子放射出来． n→H＋e． 2．衰变方程通式 (1)α衰变：X→Y＋He ... ...