(全国通用版)2018_2019高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变课堂达标新人教版选修3_5

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高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变解析版新人教版选修3_5

放射性元素的衰变1．衰变定义原子核放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。

2．衰变的类型一种是α衰变，另一种是β衰变，而γ射线是伴随α衰变或β衰变产生的。

3．衰变方程α衰变：238 92U→234 90Th＋42He；β衰变：234 90Th→234 91Pa＋0－1e。

4．衰变规律电荷数守恒，质量数守恒。

[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．原子核发生β衰变时放出一个电子，说明原子核内有电子。

(×)2．原子核发生α衰变时，新核的质量数减少4。

(√)[释疑难·对点练]1．α衰变和β衰变的实质及规律(1)α衰变的实质：在放射性元素的原子核中，2个质子和2个中子结合得比较紧密，在一定条件下会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的α衰变，其反应式为211H ＋210n→42He 。

(2)β衰变的实质：原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是β衰变，其反应式为 10n→11H ＋ 0－1e 。

(3)γ射线是伴随α衰变或β衰变产生的，γ射线不改变原子核的电荷数和质量数。

其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出γ光子。

(4)原子核衰变时质量数守恒，但并非质量守恒，核反应过程前、后质量发生变化(质量亏损)而释放出核能，质量与能量相联系。

(5)在发生β衰变时，释放的电子具有很大的能量，一定来自于原子核，它是由中子和质子的转化产生的，这表明质子(或中子)也是变化的。

2．衰变次数的计算方法设放射性元素AZ X 经过n 次α衰变和m 次β衰变后，变成稳定的新元素A ′Z ′Y ，则衰变方程为：A ZX→A ′Z ′Y ＋n 42He ＋m 0－1e 。

根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：A ＝A ′＋4n ，Z ＝Z ′＋2n －m 。

三、放射性衰变

210 84
Po

206 82
Pb

X1
方程267中0C的o X1代2680表N的i 是X__2 ___24_H__e______， X2代表的是__________10_e___。
典型例题
例2.
U 238
92
衰变为
222 86
R要n 经过m次衰变和n次
衰变，则m，n分别为 (
B)
（A）2， 4
不再含有铀了
• B.经过两个半衰期后原来所含的铀元
素的原子核有m/4发生了衰变
• C.经过两个半衰期后原来所含的铀元
素的原子核剩m/4
• D.经过三个半衰期后，其中铀元素的
质量还剩m/8
• 放射性同位素可做示踪原子，在医学上可以决定肿瘤位置等用途，仅有四种不
同的放射性同位素R、P、Q、S，它们的半衰期分别为半年，38天、15天和2 天，则我们应选用的同位素是__S_____
（B）4， 2
（C）4， 6
（D）16， 6
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？
四.衰变的快慢——半衰期
半衰期(T)：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.
物理意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量。
1
1
4
2
1 8
经公过式n：个半m衰期 12(T)n其m剩0 余的质量为：
质量与原子个数相对应，故经过n个半衰期后
剩余的粒子数为:
N

1 2
n
Leabharlann N0 1 2
t

第十九章第二节放射性元素的衰变

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解析】【解析】假设古木死亡时 14C 的质量为 m0，现在，的质量为 m，由死亡至现今所含 14C 经过了 n 个半 1 m 1 衰期，衰期，由题意可知＝ ( )n＝ 2 4 m0 即古木死亡的时间为所以 n＝ 2 时，即古木死亡的时间为 5730× 2 年＝＝ × 11460 年，应选 B.
B 中：质量数变化为 234－234＝0，电荷数变化为 91 －＝，－ 90＝1，故不可能发生 α 衰变．＝，衰变． C 中：质量数变化为 232－208＝24，故 α 衰变次数 nα －＝， 24 ＝＝ 6 次，β 衰变次数 nβ＝2×6－(90－82)＝4 次． × －－＝ 4 D 中：质量数变化为 238－222＝16，故 α 衰变次数 nα －＝， 16 β ＝＝ 4 次；衰变的次数 nβ＝2×4－(92－86)＝2 次． × －－＝分 4 衰变引起的，析时注意质量数的变化是 α 衰变引起的，且一次 α 衰变使质量数减少 4，电荷数减少 2；而一次 β 衰变只引起，；电荷数增加 1，不引起质量数变化．，不引起质量数变化．
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课堂互动讲练
随堂达标自测
课时活页训练
基础知识梳理
核心要点突破
类型二
第十九章原子核例2
衰变规律的应用
β 放射性同位素钍 232 经 α、衰变会生成氡，、衰变会生成氡，其衰 232 → 220 ＋＋ ) 其中( 变方程为 90Th→ 86Rn＋xα＋yβ，其中 A．x＝1，y＝3 B．x＝2，y＝3 ．＝，＝．＝，＝ C．x＝3，y＝1 D．x＝3，y＝2 ．＝，＝．＝，＝
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高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变随堂演练巩固提升新人教版选修3

第2节放射性元素的衰变[随堂检测]1．关于放射性元素的α衰变和β衰变，下列说法中正确的是( )A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少4B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1解析：选D．发生一次α衰变，核电荷数减少2，质量数减少4，原子序数减少2；发生一次β衰变，核电荷数增加1，原子序数增加1.2.23592U经过m次α衰变和n次β衰变，变成20782Pb，则( )A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18解析：选B．原子核经过一次α衰变，放出一个42He，其质子数减小2，质量数减小4，经过一次β衰变，放出一个电子，质子数增加1，质量数不变．由23592U变为20782Pb，质子数减小了10，质量数减少了28，故可列方程－2m＋n＝－10，－4m＝－28，解得m＝7，n＝4.3．放射性元素氡(222 86Rn)经α衰变成为钋(218 84Po)，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素222 86Rn的矿石，其原因是( )A．目前地壳中的222 86Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B．在地球形成的初期，地壳中元素222 86Rn的含量足够高C．当衰变产物218 84Po积累到一定量以后，218 84Po的增加会减慢222 86Rn的衰变进程D．222 86Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期解析：选A．由于222 86Rn的半衰期为，较短，故经过漫长的地质年代后，地壳中原有的222 86 Rn早已衰变完了，目前地壳中的222 86Rn主要来自其他放射性元素的衰变，选项A正确，B错误；放射性元素的半衰期由原子核本身的因素决定，与外界环境等因素无关，选项C、D错误．4. (2015·高考北京卷)实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意图如图，则( )A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C ．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D ．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里解析：选D ．根据动量守恒定律，原子核发生β衰变后产生的新核与电子的动量大小相等，设为p .根据qvB ＝mv 2r ，得轨道半径r ＝mv qB ＝pqB，故电子的轨迹半径较大，即轨迹1是电子的，轨迹2是新核的．根据左手定则，可知磁场方向垂直纸面向里．选项D 正确．[课时作业]一、单项选择题1．(2014·高考重庆卷)碘131的半衰期约为8天．若某药物含有质量为m 的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有( )A ．m4B ．m8 C ．m 16D ．m32解析：选C ．经过32天即4个半衰期，碘131的含量变为m ′＝m 24＝m16，C 项正确．2．下列表示放射性元素碘131(13153I )β衰变的方程是( ) A ．13153I →12751Sb ＋42He B ．13153I →13154Xe ＋0－1e C ．13153I →13053I ＋10nD ．13153I →13052Te ＋11H解析：选B ．本题考查了核反应方程的两个守恒特点．A 选项不是β衰变过程，故A 错误；β衰变的特点是放出电子，而B 选项既满足质量数守恒又满足电荷数守恒，故B 正确；C 、D 中放出的是中子和质子，不符合β衰变的特点．3．78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为( ) 天 B ．天天D ．天解析：选D ．，还有18没有衰变，由半衰期计算公式m ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12tτm 0可说明该放射性元素经过了3个半衰期，，故D 项正确．4．最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展，1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核AZ X 经过6次α衰变后的产物是253100，可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是( )A ．124、259B ．124、265C ．112、265D ．112、277解析：选D ．由电荷数守恒得Z ＝100＋12＝112，由质量数守恒得A ＝253＋24＝277，故选D ．5．铀239(23992U)经过衰变可产生钚239(23994Pu)．关于铀239的衰变，下列说法正确的是( )A ．23994Pu 与239 92U 的核内具有相同的中子数和不同的核子数 B ．放射性物质23992U 发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子 C ．23992U 经过2次β衰变产生23994Pu D ．温度升高，23992U 的半衰期减小解析：选C ．23992U 的质量数A ′＝239，核电荷数Z ′＝92，则中子数n ′＝239－92＝147，23994Pu 的质量数A ＝239，核电荷数Z ＝94，则中子数n ＝A －Z ＝239－94＝145，故核子数相同，但中子数不同，故A 错误；β衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时释放出来的，故B 错误；23992U ―→2 0－1e ＋23994Pu ，显然反应物的质量数为239，而生成物的质量数为239，故质量数守恒；而反应物的核电荷数为92，故核电荷数守恒，反应能够发生，故C 正确；半衰期与物体的温度、状态均无关，而是由核内部自身因素决定的，故D 错误．二、多项选择题6．天然放射性元素23290Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成20882Pb(铅)．下列论断中正确的是( )A ．衰变的过程共有6次α衰变和4次β衰变B ．铅核比钍核少8个质子C ．β衰变所放出的电子来自原子核外轨道D ．钍核比铅核多24个中子解析：选AB ．由于β衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定α衰变的次数为：x ＝232－2084＝6，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数应满足：2x －y ＝90－82＝8，y ＝2x －8＝4.钍232核中的中子数为232－90＝142，铅208核中的中子数为208－82＝126，所以钍核比铅核多16个中子，铅核比钍核少8个质子．由于物质的衰变与元素的化学状态无关，所以β衰变所放出的电子来自原子核内10n →11H ＋0－1e ，所以选项A 、B 正确．7．关于天然放射性，下列说法正确的是( ) A ．所有元素都有可能发生衰变B ．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C ．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D ．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线解析：选BC ．自然界中绝大部分元素没有放射现象，选项A 错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项B、C正确；原子核发生衰变时，不能同时发生α和β衰变，γ射线伴随这两种衰变产生，故选项D错误．8．(2015·高考山东卷)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 700年．已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减小．现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是( ) A．该古木的年代距今约5 700年B．12C、13C、14C具有相同的中子数C．14C衰变为14N的过程中放出β射线D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析：选AC．古木样品中14C的比例是现代植物所制样品的二分之一，根据半衰期的定义知该古木的年代距今约5 700年，选项A正确；同位素具有相同的质子数，不同的中子数，选项B错误；14C的衰变方程为14 6C→14 7N＋0－1e，所以此衰变过程放出β射线，选项C正确；放射性元素的半衰期与核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项D错误．9.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生了衰变，得到两条如图所示的径迹，图中箭头表示衰变后粒子的运动方向．不计放出光子的能量，则下列说法正确的是( )A．发生的是β衰变，b为β粒子的径迹B．发生的是α衰变，b为α粒子的径迹C．磁场方向垂直于纸面向外D．磁场方向垂直于纸面向里解析：选AD．放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，故放出的是β粒子，放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，由半径公式可得轨迹半径与动量成正比，与电荷量成反比，而β粒子的电荷量比反冲核的电荷量小，则β粒子的半径比反冲核的半径大，故b为β粒子的运动轨迹，故选项A正确，由左手定则知磁场方向垂直纸面向里，选项D正确．三、非选择题10．(2014·高考江苏卷)氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤．它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一．其衰变方程是222 86Rn→218 84Po ＋________．已知222 86Rn，则约经过________天，16 g的222 86Rn衰变后还剩1 g.解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可知，衰变方程为222 86Rn→218 84Po＋42He.根据衰变公式m 余＝m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ，得1＝16×⎝ ⎛⎭⎪⎫12t3.8，解得t ＝15.2天．答案：42He(或α)11．恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K 时，可以发生“氦燃烧”．(1)完成“氦燃烧”的核反应方程：42He ＋________→84Be ＋γ. (2)84Be 是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10－16s ．一定质量的84Be ，经7.8×10－16s 后所剩84Be 占开始时的多少？解析：(1)根据核反应方程的电荷数守恒，质量数守恒可知核反应方程应为42He ＋42He ―→84Be ＋γ.(2)m m 0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫123＝18.答案：(1)42He (2)18%)12．(1)原子核23290Th 具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核．下列原子核中，有三种是23290Th 衰变过程中可以产生的，它们是________．A ．20882Pb B ．21182Pb C ．21684PoD ．228 88RaE.22688Ra(2)一静止的23892U 核经α衰变成为23490Th 核，23490Th 核的动能为多少MeV(保留1位有效数字)? 解析：(1)选ACD ．发生1次α衰变时核子的质量数减4，电荷数减2；发生1次β衰变时，质量数不变，，易得A 、C 、D 正确．(2)据题意知，此α衰变的衰变方程为：238 92U ―→234 90Th ＋42He ，根据动量守恒定律得m αv α＝m Th v Th ①式中，m α和m Th 分别为α粒子和Th 核的质量，v α和v Th 分别为α粒子和Th 核的速度，由题设条件知：12m αv 2α＋12m Th v 2Th ＝E k ②m αm Th ＝4234③ 式中E k ＝4.27 MeV ，是α粒子与Th 核的总动能．由①②③式得12m Th v 2Th ＝m αm α＋m Th E k代入数据得，衰变后23490Th 核的动能 12m Th v 2Th ≈0.07 MeV.答案：(1)ACD (2)0.07 MeV。

2019_2018学年高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变课件新人教版选修

[解题探究] (1)α、β 衰变遵循什么规律？ (2)每发生一次 α 衰变，质子数、中子数如何变化？β 衰变呢？ [解析] 23982U――①→23940Th，质量数少 4，电荷数少 2，说明① 为 α 衰变.23940Th――②→23941Pa，质子数加 1，质量数不变，说明 ②为 β 衰变，中子转化成质子.23941Pa――③→23942U，质子数加 1，质量数不变，说明③为 β 衰变，中子转化成质子．故选 A. [答案] A
[解析] 微粒之间相互作用的过程中遵循动量守恒，由于初始总动量为 0，则末动量也为 0，即 α 粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反．由于释放的 α 粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，由 Bqv＝mvR2得：R＝mqBv.
若原来放射性元素的核电荷数为 Q，则对 α 粒子： R1＝B·p12e 对反冲核：R2＝B（Qp－2 2）e. 由于 p1＝p2，得 R1∶R2＝44∶1，Q＝90 它们的速度大小与质量成反比，故选项 D 错误． [答案] D
半衰期的理解 (多选)关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是 () A．原子核全部衰变所需要的时间的一半 B．原子核有半数发生衰变所需要的时间 C．相对原子质量减少一半所需要的时间 D．元素原子核总质量减半所需要的时间
[解析] 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间叫做这种元素的半衰期，它与原子核全部衰变所需要的时间的一半不同．放射性元素发生衰变后成了一种新的原子核，原来的放射性元素原子核的个数不断减少；当原子核的个数减半时，该放射性元素的原子核的总质量也减半，故选项 B、 D 正确． [答案] BD
二、半衰期 1．定义：放射性元素的原子核有__半__数__发生衰变所需的时间． 2．特点 (1)不同的放射性元素，半衰期___不__同____，甚至差别非常大． (2) 放射性元素衰变的快慢是由 __核__内__部__自__身___ 的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．

2018-2019学年高中物理第十九章原子核 2 放射性元素的衰变优质课件新人教版选修3-5

答案：C
典型问题——衰变次数的计算方法
【典例】 29325U 经过 m 次 α 衰变和 n 次 β 衰变，变
成28027Pb，则(
)
A．m＝7，n＝3
B．m＝7，n＝4
C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18
解析：原子核经过一次 α 衰变，放出一个42He，其质子数减小 2，质量数减小 4，经过一次 β 衰变，放出一个电子，质子数增加 1，质量数不变．由29325U 变为28027Pb，质子数减小了 10，质量数减少了 28，故可列方程－2m＋n ＝－10，－4m＝－28，解得 m＝7，n＝4.
4．确定原子核衰变次数的方法与技巧． (1)方法：设放射性元素AZX 经过 n 次α衰变和 m 次β 衰变后，变成稳定的新元素AZ′′Y，则衰变方程为： AZX→AZ′′Y＋n42He＋m－01e. 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程，得 A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.
联立以上两式，解得：n＝A－4 A′，m＝A－2 A′＋Z′－ Z.
2．(1)衰变规律：原子核衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒．
(2)衰变方程：α 衰变：AZX→AZ－－24Y＋42He； β 衰变：AZX→Z＋A1Y＋0－1e.
注：①核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损) 而释放出核能．
②当放射性物质连续衰变时，原子核中有的发生 α 衰变，有的发生 β 衰变，同时伴有 γ 射线，这时可连续放出三种射线．
B．β 粒子带负电，所以 β 射线有可能是核外电子 C．γ 粒子是光子，所以 γ 射线有可能是由原子发光产生的
D．α 射线、β 射线、γ 射线都是从原子核内部释放出来的
解析：α 衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核放出的，β 衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，然后释放出电子，γ 射线伴随 α 衰变和 β 衰变的产生而产生．所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的．

2018_2019高中物理第19章原子核19.2放射性元素的衰变课件新人教版

(2)计算方法:如放射性元素 A 经过n次α 衰变和m次 ZX
β 衰变后,变成稳定的新元素 AZY, 则表示该核反应的方
A 4 0 程为 A X Y n He m Z Z 2 1 e
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程 A=A′+4n,Z=Z′+2n-m 由以下两式解得 n A A , m A A Z Z 由此可见,确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程
t T
t T
【典例示范】 (多选)地球的年龄到底有多大,科学家利用天然放射性元素的衰变规律,通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半,铀238衰变后形成铅206,铀238的相对含量随时间变化规律如图所示, 图中N为铀238的原子数,N0为铀和铅的总原子数。由此可以判断出 ( )
t 1 T 提示:半衰期的公式为:N= N0 ( ) ， N表示核的个数,此式 2 t 也可以演变成m= m0 ( 1 ) T ,式中m表示放射性物质的质量。 2
3.什么因素能影响放射性元素的半衰期?能否通过增大压强或提高温度的方法加快某种放射性元素衰变的速度? 提示:放射性元素衰变的快慢由原子核内部因素决定, 跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关。不能通过增大压强或提高温度的方法加快某种放射性元素的衰变速度,也不能通过物理或化学的方法减缓放射性元素的衰变速度。
【解析】选A、C。原子核发生一次α 衰变,其质子数和中子数都减少2,发生一次β 衰变,其质子数增加1,而中子数减少1,由A、B中子数相同可得a+4-(b+2)=d-(c-1), 即a-b+2=d-c+1,故A、C对,B、D错。

2018_2019高中物理第十九章原子核第2节放射性元素的衰变课件新人教版选修3_5ppt版本

2．公式
N
余＝N
1t 原(2)T
m
余＝m
1t 原(2)T
式中 N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数或质量，N 余、m 余表示衰变
后尚未发生衰变的放射性元素的原子数或质量，t 表示衰变时间，T 表示半衰期。
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特别提醒：(1)半衰期由核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件都无关。
解析：23982U 衰变为23941Pa 要经过 1 次 α 衰变和 1 次 β 衰变，A 错误；β 射线是高速电子流，B 错误；半衰期与原子所处的物理，化学状态无关，C 错误；天然放射现象说明原子核可分，D 正确。
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课内探究
探究一原子核的衰变
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提示：(1)由衰变图可看出，每经过一个半衰期，氡原子核的质量变为原来的 12。
(2)经过两个半衰期未衰变的原子核还有14。
1．半衰期的理解
半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射元素具有的衰变速率
一定，不同元素半衰期不同，有的差别很大。
4．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。210n＋211H―→42He 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。 10n―→11H＋－01e 5．衰变方程通式： (1)α 衰变：AZX―→AZ－－24Y＋42He (2)β 衰变：AZX―→Z＋A1Y＋－01e
6．确定衰变次数的方法 (1)题境：设放射性元素AZX 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后，变成稳定的新元素AZ′′Y。 (2)反应方程：AZX―→AZ′′Y＋n42He＋m－01e (3)根据电荷数和质量数守恒列方程 A＝A′＋4n Z＝Z′＋2n－m 两式联立解得：n＝A－4A′ m＝A－2A′＋Z′－Z。

高中物理备课参考放射性元素的衰变

p
qB ，所以
pK 2 p 1
0
0
【答案】C 【小结】这题以基本粒子的衰变为情景，涉及带电粒子在磁场中运动规律和动量守恒等知识点，是一道综合性题目。带电粒子在磁场中受到洛伦磁力作用，该力的方向与粒子的速度方向垂直，因此，带电粒子作圆周运动。根据动量守恒，基本粒子衰变前后的总动量不变，但计算过程要注意动量的方向问题。
t
1
t
1
2
2
（2）影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件都没有关系
典型例题
238
222
【例 1】 92 U 衰变后 86 Rn 共发生了次 α 衰变和次 β 衰变。
【解析】根据衰变规律，Rn 的质量数比 U 的质量数减少了 238－222＝16，而天然放射只有 α 衰变才能使质量数减少，且每次 α 衰变减少质量数为 4，故发生了 16÷4＝4 次 α 衰变，因每次 α 衰变核的电荷数减少 2，故由于 α 衰变核的电荷数应减少 4×2＝8。而 Rn
P
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶6 【解析】根据题意，分别计算出带电粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径。根据动量的定义，分别求出两个介子的动量大小，再从图中确定两个介子动量的方向，最后运用动量守0Biblioteka vK 2mKvK 2
由 qvKB=mK Rk ，得：RK= qvKB
pK qB , R
（3）衰变方程：① α 衰变：
238 92
U
234 90
Th
42
He
② β 衰变： 23940Th23491Pa01e
（4）实质：① α 衰变：2 个中子和 2 个质子在一定条件下作为一个整体从较大的原子