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1、第二节放射性元素的衰变本讲稿第一页，共十九页一、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：本讲稿第二页，共十九页原子核发生衰变时，衰变前后的原子核发生衰变时，衰变前后的电荷电荷数和质量数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；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
2、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三页，共十九页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 射射线的的产生生：射射线经常常是是伴伴随随着着射射线和和射射线产生的，没有生的，没有衰衰变。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：本讲稿第四页，共十九页5 5注意：注意：一一种种元元素素只只能能发
3、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。本讲稿第五页，共十九页二、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3.公式：本讲稿第六页，共十九页注意：注意：(1)(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的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、化学状因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关态无关(2)(2)半半衰衰期期是是一一个个统统计计规规律律，只只对对大大量量的的原原子子核核才才适适用用，对对少少数数原原子子核
4、核是是不不适适用用的的本讲稿第八页，共十九页考古学家确定古木年代的方法是用放考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位素作为射性同位素作为“时钟时钟”，来测量漫长的，来测量漫长的时间，这叫做时间，这叫做放射性同位素鉴年法放射性同位素鉴年法本讲稿第九页，共十九页本讲稿第十页，共十九页例例2 2：一一块块氡氡222222放放在在天天平平的的左左盘盘时时，需需在在天平的右盘加天平的右盘加444444g g砝码，天平砝码，天平才才能能处处于于平平衡衡，氡氡222222发发生生衰衰变变，经经过过一一个个半半衰衰期期以以后后，欲欲使使天天平平再再次次平平衡衡，应应从右盘中取出的砝码为（从右盘中取出的砝码为（
5、）A A222g B222g B8g8gC C2g D2g D4g4gD D本讲稿第十一页，共十九页练练习习1 1、关关于于、三三种种射射线线，下下列列说说法法中中正确的是（正确的是（）A A、射射线线是是原原子子核核自自发发射射出出的的氦氦核核，它它的的电电离离作作用最弱用最弱B B、射射线线是是原原子子核核外外电电子子电电离离形形成成的的电电子子流流，它具有中等的贯穿能力它具有中等的贯穿能力C C、射射线线一一般般伴伴随随着着或或射射线线产产生生，它它的的贯贯穿穿能力最强能力最强D D、射线是电磁波，它的电离作用最强射线是电磁波，它的电离作用最强C C本讲稿第十二页，共十九页练练习习2 2
6、：如如图图所所示示，P P为为放放在在匀匀强强电电场场中中的天然放射源，其放出的射线在电的天然放射源，其放出的射线在电场场的的作作用用下下分分成成a a、b b、c c三三束束，以以下下判判断断正确的是（正确的是（）BCBCA A、a a为为射线，射线，b b为为射线射线B B、a a为为射线，射线，b b为为射线射线C C、b b为为射线，射线，c c为为射线射线D D、b b为为射线，射线，c c为为射线射线-+c cb ba aP P本讲稿第十三页，共十九页练习练习3 3：由原子核的衰变规律可知：由原子核的衰变规律可知()()CA A放放射射性性元元素素一一次次衰衰变变可可同同时时产产生
7、生射射线线和和射射线线B B放放射射性性元元素素发发生生衰衰变变时时，新新核核的的化化学学性性质质不变不变C C放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D D放放射射性性元元素素发发生生正正电电子子衰衰变变时时，新新核核质质量量数数不变，核电荷数增加不变，核电荷数增加1 1本讲稿第十四页，共十九页练习练习4 4：某原子核：某原子核A A的衰变过程为的衰变过程为A A B B C,C,下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A A、核核A A的质量数减核的质量数减核C C的质量数等于的质量数等于5;5;B B、核核A A的中子数减核的中子数减核C C的中子数等于的中
8、子数等于2;2;C C、核核A A的中性原子中的电子数比原子核的中性原子中的电子数比原子核B B的中性原的中性原子中的电子数多子中的电子数多1;1;D D、核核A A的质子数比核的质子数比核C C的质子数多的质子数多1 1。D D本讲稿第十五页，共十九页思思考考：(铀铀)要要经经过过几几次次衰衰变变和和衰衰变变，才才能能变变为为 (铅铅)？它它的的中中子子数数减减少少了多少？了多少？8 8次次 衰变，衰变，6 6次次 衰变，衰变，中子数减少中子数减少 22 22个个.本讲稿第十六页，共十九页练习：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一练习：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
9、出的原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示。带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示。由图可以判定（由图可以判定（）A A、该核发生的是该核发生的是衰变衰变B B、该核发生的是该核发生的是衰变衰变C C、磁场方向一定垂直于纸磁场方向一定垂直于纸面向里面向里D D、不能判定磁场方向向里不能判定磁场方向向里还是向外还是向外abBD本讲稿第十七页，共十九页 练习：静止在匀强磁场中的某放射性元素练习：静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个的原子核，当它放出一个粒子后，其速度粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核粒子和反冲核轨道
10、半径之比为轨道半径之比为4444：1 1，如图所示：则（，如图所示：则（）A A、粒子与反冲粒子的动量大粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反小相等，方向相反B B、原来放射性元素的原子核电原来放射性元素的原子核电荷数为荷数为9090C C、反冲核的核电荷数为反冲核的核电荷数为8888D D、粒子与反冲核的速度之比粒子与反冲核的速度之比为为1 1：8888R1R2ABC本讲稿第十八页，共十九页静止静止在在匀强磁场匀强磁场中的放射性元素发生衰变后中的放射性元素发生衰变后1 1、放出的粒子与反冲核的动、放出的粒子与反冲核的动量大小相等，量大小相等，方向相反方向相反2 2、粒子粒子与反冲粒子的运动轨迹是与反冲粒子的运动轨迹是外切圆外切圆 粒子粒子与反冲粒子的运动轨迹是与反冲粒子的运动轨迹是内切圆内切圆小结：小结：本讲稿第十九页，共十九页