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文檔簡介
1、第二節(jié) 放射性元素的衰變,第十九章 原子核,大家聽說過呂洞賓“點石成金”的神話傳說嗎?,疑:要改變一種元素,是改變質子數(shù)、中子數(shù)、還是電子數(shù)呢?,日本科學家松本高明進行了一次大型實驗:將1.34噸汞放在一個特制的容器中,然后用五千萬電子伏特的γ射線照射汞,照射時間為70天,最后得到74kg的黃金。,物理學家“點汞成金”的科學事實:,注意:要以實驗為基礎,不能杜撰。,請看下列兩個通過實驗檢驗的方程:,大家能看出哪些規(guī)律呢?,1、用單箭
2、頭,不用等號;2、質量數(shù)守恒,質量守恒;3、電荷數(shù)守恒,電荷守恒;4、方程及生成物要以實驗為基礎,不能杜撰。,1.衰變的定義:,2.衰變的原則:,放射性元素的衰變又有怎樣的規(guī)律呢?,3.衰變的分類:,5.衰變的實質:,4.衰變的通式:,1.衰變的定義:,原子核放出 α粒子或 β粒子轉變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ?2.衰變的原則:,質量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒。,放射性元素的衰變又有怎樣的規(guī)律呢?,(1)?衰變:原子核放出?粒子的衰變叫
3、做?衰變.,(2)β衰變:原子核放出β粒子的衰變叫做β衰變.,3.衰變的分類(高中階段):,(1)?衰變:,4.衰變的通式:,(2)β衰變:,(1)?衰變:原子核放出?粒子的衰變叫做?衰變.,(1)?衰變:原子核放出?粒子的衰變叫做?衰變.,(2)β衰變:原子核放出β粒子的衰變叫做β衰變.,解:設經過x次?衰變,y次?衰變,238=206+4x,92 = 82 + 2x - y,,x=8y=6,經過一系列?衰變和?衰變后,可以變成穩(wěn)定
4、的元素鉛206 ,問這一過程?衰變和?衰變次數(shù)?,經驗:,典例分析:,先算 ?衰變次數(shù)。,例1:,質子,中子,結合,,α衰變,5.衰變的本質:,原子核中兩個質子和兩個中子結合為氦核。,本質:,中子,質子,轉化,和,β衰變,5.衰變的本質:,原子核內的一個中子變成一個質子和一個電子,本質:,5.衰變的本質:,注意:,γ射線的產生: 1.γ射線是電磁波,不是實物粒子。 2.γ射線是伴隨著α衰變和β衰變產生的。
5、 3.γ射線不改變電荷數(shù)與質量數(shù)。,元素的放射性與元素存在的狀態(tài)無關,放射性表明原子核是有內部結構的。,,衰變,,,,,原子核衰變時電荷數(shù)和質量數(shù)都守恒.另外還遵循動量守恒,,,,,,,,,,在垂直于紙面的勻強磁場中,有一原來靜止的原子核,該核衰變后,放出的帶電粒子和反沖核的運動軌跡分別如圖中a、b所示,由圖可以知( )A.該核發(fā)生的α衰變 B.該核發(fā)生的β衰變C.磁場方向一定垂直紙面向里D.磁場方向向
6、里還是向外不能判定,AD,,,a,b,典例分析:,例2:,靜止在勻強磁場中的放射性元素發(fā)生衰變后1、放出的粒子與反沖核的動量大小相等,方向相反,提示:,2、α粒子與反沖粒子的運動軌跡是外切圓且大圓為α粒子的 軌跡; β衰變呢?,例3:某原子核A的衰變過程為A β B α C,下列說法正確的是( ),A、核A的質量數(shù)減核C的質量數(shù)等于5;B、核A的中子數(shù)減核C的中子數(shù)等于2;C、核A的中性原
7、子中的電子數(shù)比原子核B的 中性原子中的電子數(shù)多1;D、核A的質子數(shù)比核C的質子數(shù)多1。,,,D,典例分析:,2.衰變原則:,質量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒。,1.原子核的衰變:我們把原子核由于放出某種粒子而轉變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儭?(1)?衰變:原子核放出?粒子的衰變叫做?衰變.,(2)β衰變:原子核放出β粒子的衰變叫做β衰變.,注意: γ射線總是伴隨?衰變或?衰變產生的電磁波,它不能單獨發(fā) 生且不改變
8、電荷數(shù)與質量數(shù)。,課堂總結,3.衰變種類:,練習1:在垂直于紙面的勻強磁場中,有一原來靜止的原子核,該核衰變后,放出的帶電粒子和反沖核的運動軌跡如圖所示。由圖可以判定( ),A、該核發(fā)生的是α衰變B、該核發(fā)生的是β衰變C、磁場方向一定垂直于紙面向里D、不能判定磁場方向向里還是向外,,,a,b,BD,6.課堂檢驗:,× × × ×× ×
9、15; ×× × × ×× × × ×,練習2:靜止在勻強磁場中的某放射性元素的原子核,當它放出一個α粒子后,其速度方向與磁場方向垂直,測得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44︰1,如圖,則( ),A、α粒子與反沖粒子的動量大 小相等,方向相反B、原來放射性元素的原子核電 荷數(shù)為90C、反
10、沖核的核電荷數(shù)為88D、α粒子與反沖核的速度之比 為1︰88,R1,R2,,,ABC,6.課堂檢驗:,練習3:本題中用大寫字母代表原子核,E經α衰變成為F,再經β衰變成為G,再經α衰變成為H。上述系列衰變可記為下式:另一系列衰變如下:已知P和F是同位素,則( )A.Q和G是同位素,R和H是同位素B.R和E是同位素,S和F是同位素C.R和G是同位素,S和H是同位素D.Q和E是同位素,R和F是同位素,
11、B,6.課堂檢驗:,半衰期,,,經1個3.8天后,剩余氡核數(shù)N,經2個3.8天后,經n個3.8天后,經3個3.8天后,,,二、半衰期,1、半衰期 放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間,叫做這種元素的半衰期。,放射性元素的剩余質量與原有質量的關系:,二、半衰期(T),1.意義: 表示放射性元素衰變快慢的物理量,2.定義:放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間不同的放射性元素其半衰期不同.,3.公式:,經過n個半衰期(
12、T)其剩余的質量為:,質量與原子個數(shù)相對應,故經過n個半衰期后剩余的粒子數(shù)為:,3.公式:,注意:,(1)半衰期的長短是由原子核內部本身的因素決定的,與原子所處的物理、化學狀態(tài)無關,(2)半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律,只對大量的原子核才適用,對少數(shù)原子核是不適用的.,,,考古學家確定古木年代的方法是用放射性同位素作為“時鐘”,來測量漫長的時間,這叫做放射性同位素鑒年法.,閱讀課本 “科學漫步”部分,日本科學家松本高明進行了一次大型實驗:將1.3
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