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1、第2节放射性元素的衰变PPT课件本讲稿第一页，共二十三页三种射线、三种射线的性质：最弱最强c光子较弱较弱接近c电离本领贯穿本领速率组成物质射线射线种类氦核电子最强最弱本讲稿第二页，共二十三页一、原子核的衰变一、原子核的衰变2.2.衰变遵循的原则：衰变遵循的原则：质量数质量数守恒，电荷数守恒。守恒，电荷数守恒。原子核放出原子核放出粒子或粒子或粒子，由于核电粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。成另一种原子核。1.1.原子核的衰变：我们把原子核由于放出某原子核的衰变：我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰种粒
2、子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变（变（decay）本讲稿第三页，共二十三页（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 3.3.原子核衰变的分类原子核衰变的分类:本讲稿第四页，共二十三页（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 3.3.原子核衰变的分类原子核衰变的分类:（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 本讲稿第五页，共二十三页原子核里没有电子，原子核里没有电子，衰变中的电子来自哪里？衰变中的电子来自哪里？本讲稿第六页，共二十三页（1 1）衰变衰变:原子核放出原子核放出 粒
3、子的衰变叫做粒子的衰变叫做 衰变衰变 3.3.原子核衰变的分类原子核衰变的分类:（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.本讲稿第七页，共二十三页1 1、放射性元素衰变不可能有单独的放射性元素衰变不可能有单独的 衰变！衰变！2 2、衰变后元素的化学性质发生了变化，即：、衰变后元素的化学性质发生了变化，即：生成了新的原子核！生成了新的原子核！本讲稿第八页，共二十三页例：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
4、程 衰变和衰变和 衰变次数？衰变次数？解：设经过解：设经过x x次次 衰变，衰变，y y次次 衰变衰变2382064x92=82+2x-yx8y6本讲稿第九页，共二十三页钍钍232经过经过6次次 衰变和衰变和4次次 衰变后变成一种稳定衰变后变成一种稳定的元素，这种元素是什么？它的质量数是多少？它的元素，这种元素是什么？它的质量数是多少？它的原子序数是多少？的原子序数是多少？本讲稿第十页，共二十三页 1 1、半衰期、半衰期 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需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。的时间，叫做这种元素的半衰期。放射性元素的剩余质量与原放射性元素的剩余质
5、量与原有质量的关系：有质量的关系：本讲稿第十一页，共二十三页例如：例如：氡氡222222衰变为钋衰变为钋218218的半衰期为的半衰期为3.83.8天天 镭镭226226衰变为氡衰变为氡222222的半衰期为的半衰期为16201620年年 铀铀238238衰变为钍衰变为钍234234的半衰期长达的半衰期长达4.5104.5109 9年年本讲稿第十二页，共二十三页例：已知钍例：已知钍234234的半衰期是的半衰期是2424天，天，1g1g钍经过钍经过120120天天后还剩多少？后还剩多少？计算表达式计算表达式:放射性元素的剩余质量与放射性元素的剩余质量与原有质量的关系：原有质量的关系：本讲稿第十
6、三页，共二十三页1.1.铋铋210210的半衰期是的半衰期是5 5天，经过多少天后，天，经过多少天后，20g20g铋还铋还剩剩1.25g?1.25g?2.10克镭克镭226变为氡变为氡222的半衰期为的半衰期为1620年，有人年，有人说：经过说：经过1620年有一半镭发生衰变，还有镭年有一半镭发生衰变，还有镭（226）5克，再经过克，再经过1620年另一半镭也发生了衰变，年另一半镭也发生了衰变，镭镭226就没有了，对吗？为什么？就没有了，对吗？为什么？本讲稿第十四页，共二十三页(1)(1)“单个的微观事件是不可预测的单个的微观事件是不可预测的”，所以，放射性元，所以，放射性元素的半衰期，描述的
7、是素的半衰期，描述的是统计规律统计规律。(2)(2)半衰期的长短由半衰期的长短由核内部自身核内部自身的因素决定，跟所处的的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件都没有关系。化学状态和外部条件都没有关系。4 4、注意：、注意：本讲稿第十五页，共二十三页1 1、人们利用地壳岩石中存在的微量的放射性元素的、人们利用地壳岩石中存在的微量的放射性元素的衰变规律，测定地球的年龄为衰变规律，测定地球的年龄为4646亿年。地壳有一部漫亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部不断变化、不断发展的历史。长的演变历史，一部不断变化、不断发展的历史。2 2、碳、碳1414测年技术，测年技术，1414C C是具有放射性的碳的
8、同位素，能是具有放射性的碳的同位素，能够自发的进行够自发的进行 衰变，变成氮。衰变，变成氮。本讲稿第十六页，共二十三页一、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：我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变原子核的衰变：我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变（化叫做原子核的衰变（decay）（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:总是伴随总是伴随 射线
9、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:放射性元素的原子核有半数发生衰变所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。需的时间，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。本讲稿第十七页，共二十三页判断古生物年代常用判断古生物年代常用1414C C定年法。若干万年以前，定年法。若干万年以前，始祖鸟通过摄食，吸收了植物中含有始祖鸟通过摄
10、食，吸收了植物中含有1414C C的营养物质，的营养物质，死亡后不再吸收。随着年代的推移，其体内死亡后不再吸收。随着年代的推移，其体内1414C C的的含量为现代鸟的含量为现代鸟的 ，已知地表中，已知地表中1414C C的含量基本不的含量基本不变，变，1414C C的半衰期为的半衰期为T T年，试判断始祖鸟距今年代为：年，试判断始祖鸟距今年代为：A B C D 2A B C D 2本讲稿第十八页，共二十三页1图中图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线放出的射线 在电在电 场的作用下分成场的作用下分成a、b、c三束，三束，以下判断正确的是以下判断正确的是
11、Aa为为射线、射线、b为为射线射线Ba为为射线、射线、b为为射线射线Cb为为射线、射线、C为为射线射线Db为为射线、射线、C为为射线射线BC本讲稿第十九页，共二十三页1010完成核反应方程：完成核反应方程：Th PaTh Pa 。衰变为衰变为 的半衰期是的半衰期是1.21.2分钟，则分钟，则6464克克 经过经过6 6分钟还有分钟还有 克尚未衰变。克尚未衰变。2 高考题回顾：本讲稿第二十页，共二十三页为测定某水库的存水量，将一瓶放射性同位素溶液倒入水为测定某水库的存水量，将一瓶放射性同位素溶液倒入水库中，已知这杯溶液每分钟衰变库中，已知这杯溶液每分钟衰变8 108 107 7次，这种同位素半衰
12、次，这种同位素半衰期为期为2 2天，该放射性同位素溶液在较短时间内与水库中水天，该放射性同位素溶液在较短时间内与水库中水混合均匀混合均匀.10 10天后从水库取出天后从水库取出1m1m3 3的水，并测得每分钟的水，并测得每分钟衰变衰变1010次，求水库的存水量为多少？次，求水库的存水量为多少？2.5 105m3本讲稿第二十一页，共二十三页例题：本题中用大写字母代表原子核，例题：本题中用大写字母代表原子核，E E经经衰变衰变成为成为F，再经，再经 衰变成为衰变成为G G，再经，再经衰变成为衰变成为H。上述。上述系列衰变可记为下式：系列衰变可记为下式：另一系列衰变如下：另一系列衰变如下：已知已知P
13、和和F是同位素，则（是同位素，则（）A.Q和和G是同位素，是同位素，R和和H是同位素是同位素B.R和和E是同位素，是同位素，S和和F是同位素是同位素C.R和和G是同位素，是同位素，S和和H是同位素是同位素D.Q和和E是同位素，是同位素，R和和F是同位素是同位素B本讲稿第二十二页，共二十三页例题：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来例题：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所示，由图可所示，由图可以知（以知（）A.该核发生的该核发生的衰变衰变B.该核发生的该核发生的 衰变衰变C.磁场方向一定垂直纸面向里磁场方向一定垂直纸面向里D.磁场方向向里还是向外不能判定磁场方向向里还是向外不能判定BDab本讲稿第二十三页，共二十三页