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1、第二节 放射性元素的衰变本讲稿第一页，共十七页第二节第二节 放射性元素的衰变放射性元素的衰变第十九章第十九章 原子核原子核本讲稿第二页，共十七页一、衰变一、衰变 原子核放出原子核放出 粒子或粒子或 粒子转变粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变为新核的变化叫做原子核的衰变 衰变：放出衰变：放出粒子的衰变，如粒子的衰变，如 衰变：放出衰变：放出 粒子的衰变，如粒子的衰变，如 1.1.定义：定义：2.2.种类：种类：本讲稿第三页，共十七页原子核发生衰变时，衰变前后的原子核发生衰变时，衰变前后的电电荷数和质量数荷数和质量数都守恒都守恒 衰变：衰变：衰变：衰变：说明：说明：1.1.中间用单箭头，不用等号
2、；中间用单箭头，不用等号；2.2.是质量数守恒，不是质量守恒是质量数守恒，不是质量守恒;3.3.方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。3 3规律：规律：衰衰变变方方程程本讲稿第四页，共十七页4.4.本本质：衰衰变：原子核内少两个原子核内少两个质子和两个中子子和两个中子 衰衰变：原子核内的一个中子原子核内的一个中子变成成质子，子，同同时放出一个放出一个电子子 元素的放射性元素的放射性与元素存在的状态无关，与元素存在的状态无关，放射性表明原子核是有内部结构的。放射性表明原子核是有内部结构的。说明：说明：本讲稿第五页，共十七页 辐射辐射原子核的能量也跟原子的能量
3、一样，其变化是不连原子核的能量也跟原子的能量一样，其变化是不连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在着能续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在着能级，同样是能级越低越稳定。级，同样是能级越低越稳定。放射性的原子核在发生放射性的原子核在发生衰变、衰变、衰变时，往往蕴藏在核衰变时，往往蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，能量以向低能级跃迁，能量以光子的形式辐射出来，因此，光子的形式辐射出来，因此，射线射线经常是伴随经常是伴随射线和射线和 射线产生的射线产生的，当放射性物质连续发生，当放射性物质连续
4、发生衰变时，原子核中有的发生衰变时，原子核中有的发生衰变，有的发生衰变，有的发生衰变，同时衰变，同时就会伴随着就会伴随着辐射（辐射（没有没有衰变衰变）。）。这时，放射性物质发出的这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有射线中就会同时具有、和和三种射线。三种射线。本讲稿第六页，共十七页5 5注意：注意：一一种种元元素素只只能能发发生生一一种种衰衰变变，但但在在一一块块放放射射性性物物质质中中可可以以同同时时放放出出、和和三种射线。三种射线。本讲稿第七页，共十七页阅读教材“半衰期”部分并思考问题：1。放射性元素的衰变有什么规律？2。用什么物理量描述？3。这种描述的对象是什么？本讲稿第八页，共十七页
5、二、半衰期(T)1.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量 2.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本讲稿第九页，共十七页经过经过n个半衰期个半衰期(T)其剩余的质量为：其剩余的质量为：质量与原子个数相对应，故经过质量与原子个数相对应，故经过n个半衰期后剩余个半衰期后剩余的粒子数为：的粒子数为：3.公式：本讲稿第十页，共十七页注意：注意：(1)(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素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、化学状态无关决定的，与原子所处的物理、化学状态无关(2)(2)半半衰衰期期是是一一个个统统计计规规律律，只只对对
6、大大量量的的原原子核才适用，对少数原子核是不适用的子核才适用，对少数原子核是不适用的本讲稿第十二页，共十七页考古学家确定古木年代的方法是用放射考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位素作为性同位素作为“时钟时钟”，来测量漫长的时间，来测量漫长的时间，这叫做这叫做放射性同位素鉴年法放射性同位素鉴年法阅读课本阅读课本“科学漫步科学漫步”部分部分本讲稿第十三页，共十七页例：例：经过一系列经过一系列 衰变和衰变和 衰变后，可以变成衰变后，可以变成稳定的元素铅稳定的元素铅206 206 ，问这一过程，问这一过程 衰变和衰变和 衰衰变次数？变次数？解：设经过解：设经过x x次次 衰变，衰变，y y次次 衰
7、变衰变2382064x92=82+2x-yx8y6本讲稿第十四页，共十七页2002年年 上海上海10完成核反应方程：完成核反应方程：Th Pa 。衰变为衰变为 的半衰期是的半衰期是1.2分钟，则分钟，则64克克 经经过过6分钟还有分钟还有 克尚未衰变。克尚未衰变。2 本讲稿第十五页，共十七页一、原子核的衰变一、原子核的衰变2.2.衰变原则：衰变原则：质量数质量数守恒，电荷数守恒。守恒，电荷数守恒。1.1.原子核的衰变：原子核的衰变：（1 1）衰变衰变:原子核放出原子核放出 粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做 衰变衰变（2 2）衰变衰变:原子核放出原子核放出粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做衰变衰变（3 3）衰变衰变:伴随伴随 射线或射线或 射线产生射线产生.二、半衰期二、半衰期1 1、半衰期、半衰期:放射性元素的原子放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。间，叫做这种元素的半衰期。2 2、不同的放射性元素，半衰期不同、不同的放射性元素，半衰期不同放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。课堂总结课堂总结放射性元素半衰变是一个统计规律。放射性元素半衰变是一个统计规律。本讲稿第十六页，共十七页作业布置：作业布置：完成完成 课后练习及讲课后练习及讲学稿学稿本讲稿第十七页，共十七页