放射性元素的衰变
放射性元素的衰变
U→ Th+ He
234 90
2．β衰变 (演示 ． 衰变 演示) 演示 放射性元素的原子核放出β粒子的衰变叫 放射性元素的原子核放出 粒子的衰变叫β 粒子的衰变叫 衰变，其规律为： 衰变，其规律为：
M Z
X→ Y + e
M Z+1 0 −1
234 91 0 −1
衰变后的新核质量不变，正电荷数比原来加 衰变后的新核质量不变， 1，它在元素周期表内的位置向后移一位。 ，它在元素周期表内的位置向后移一位。 如：
1∶3 ∶
mRn 222×1 37 = = mPo 218× 3 109
5．完成下列衰变方程，并注意它属于何种 ．完成下列衰变方程， 反应： 反应： (1) (2) (3) → → → ＋ ＋ ＋ ，属于 ，属于 ；属于 衰变； 衰变； 衰变； 衰变； 衰变。 衰变。
二、半衰期 1．半衰期的概念： ．半衰期的概念： 放射性元素的原子核有半数发生了衰变需 要的时间T叫半衰期 叫半衰期。 要的时间 叫半衰期。设放射性物质的原有质 量为m 量为 o，则： 经过一个半衰期( 其剩余的质量为 其剩余的质量为： 经过一个半衰期 T )其剩余的质量为：
1 1 m0 = m0 n=1 2 2 又经过一个半衰期(T)其剩余质量为 其剩余质量为： 又经过一个半衰期 其剩余质量为：
234 90
Th→ Pa+ e
3．γ衰变 (演示 ． 衰变 演示 演示)
原子核的能量也跟原子的能量一样， 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， 连续的，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。 着能级，同样是能级越低越稳定。 放射性的原子核在发生α衰变、 衰变时 衰变时， 放射性的原子核在发生 衰变、β衰变时，住往蕴 衰变 藏在核内的能量会释放出来， 藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能 级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射 这时它要向低能级跃迁，能量以 光子的形式辐射 出来，因此， 射线经常是伴随 射线经常是伴随α射线和 射线产生的 射线产生的， 出来，因此，γ射线经常是伴随 射线和 β射线产生的， 当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰 当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生 衰 有的发生β衰变 同时就会伴随着γ辐射 这时， 衰变， 辐射。 变，有的发生 衰变，同时就会伴随着 辐射。这时， 放射性物质发出的射线中就会同时具有α、 和 三种射 放射性物质发出的射线中就会同时具有 、β和γ三种射 线。
放射性元素的衰变 课件
放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的 因素决定的，跟原子所处的状态和外部条件 没有关系。例如，一种放射性元素，不管是 以单质的形式存在，还是与其它元素形成化 合物，或者对它施加压力、提高温度。都不 能改变它的半衰期。这是因为压力、温度、 或与其它元素的化合等，都不会影响原子核 的结构。
1、衰变 原子核放出α或β粒子，由于核电荷数变
23892U→23490Th+42He
4、衰变方程式遵守的规律： （1）质量数守恒 （2）核电荷数守恒
α衰变规律：AZX→A-4Z-2Y+42He
基本粒子的衰变
原子发生衰变
粒子发生α衰变
在α衰变中，新核的质量数与原来的核 的质量数有什么关系？相对于原来的核在周 期表中的位置，新核在周期表中的位置应当 向前移还是向后移？要移动几位？你能概括 出α衰变的质量数，核电荷数变化的一般规 律吗？
放射性元素的衰变
一、原子核的衰变
1、衰变 原子核放出α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。我们把这种变化称为原子核的衰 变。 2、实质：
真实的将一种物质变成另一种物质，原 来就是原子核的衰变。
3、α衰变
铀238核放出一个α粒子后，核的质量数 减少4，核电荷数减少2，变成新核-----钍234 核。那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。 用衰变方程式来表示：
了，它在周期表中的位置就变了，变成另 一种原子核。我们把这种变化称为原子核 的衰变。
真实的将一种物质变成另一种物质，原 来就是原子核的衰变。
2、α衰变 放出α粒子的衰变叫做α衰变。
3、β衰变 当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电
子 10n→11H＋0-1e 这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变。 β衰变的实质是核内少了一个中子，却增加了
放射性元素的衰变(ppt)
天然放射性元素的原子核发出的射线 可使照相底片感光
铅盒
照相底片 射 线
放 射 源
天然放射现象
放射性型物质发出的射线有三种：
二、三种射线
阅读课文填写表格：
射线
射线
射线
成分
氦原子核
高速 电子流 高能量 电磁波
速度
1/10光 速
接近光 速
光速
贯穿能力 电离能力
弱
很容易
较强
较弱
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.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。
U238在 衰变时产生的钍234也具有 放射性，放出 离子后变为（镤）Th234， 上述的过程可以用下面的衰变方程表示：
U 238
234 90
Th
＋
4 2
He
234 91
Pa
＋
人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。
一、天然放射现象
法国物理学家贝克勒尔 1、放射性：物质发射射线的性质称为放射性．
2、放射性元素：具有发射性的元素称为放射性元 素．
3、天然放射现象：元素这种自发的放出射线的现 象叫做天然放射现象．
天然放射现象
放射性不是少数几种元素才有的，研究 发现，原子序数大于或等于83的所有元素， 都能自发的放出射线，原子序数小于83的 元素，有的也具有放射性．
1．半衰期：半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的 时间用T表示。
注意： (1)每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不同。 (2)半衰期由核内部本身的因素决定，而跟原子所处的物理状态 或化学状态无关。 (3)半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用，对 少数原子核是不适用的． 2．半衰期公式：N=N0（1/2）t/T 或 m=m0（1/2）t/T 说明式中各量的意义
放射性元素的衰变 课件
能级跃迁,放出γ光子。
②γ射线是伴随着α射线和β射线产生的,γ辐射并不能独立发生,所
以,只要有γ射线必有α衰变或β衰变发生。
③γ粒子不是带电粒子,因此γ射线并不影响原子核的核电荷数,故
γ射线不会改变元素在周期表中的位置。
特别提醒(1)衰变方程的书写:衰变方程用“→”表示,而不用“=”表
示。
(2)衰变方程表示的变化:衰变方程表示的是原子核的变化,而不
放射性元素的衰变
一、原子核的衰变
1.衰变的定义是什么?
答案:原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的过程。
2.衰变有几种类型?写出其衰变规律。
-4
答案:(1)α 衰变: X→-2 Y+42 He(新核的质量数减少 4,电荷数减
少 2)。
(2)β 衰变: X→+1
Y+-1 0 e(新核的质量数不变,电荷数增加 1)。
)
222
A.目前地壳中的 86 Rn 主要来自于其他放射性元素的衰变
222
B.在地球形成的初期,地壳中元素 86 Rn 的含量足够高
218
222
C.当衰变产物 84 Po 积累到一定量以后,218
84 Po 的增加会减慢
Rn 的衰变进程
D.222
86 Rn 主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它
(2)当原子核发生β衰变时,新核的核电荷数相对于原来增加了1个。
新核在元素周期表中的位置向后移动了1个位次。
1.衰变规律
原子核衰变时,电荷数和质量数都守恒。
2.衰变方程
-4
(1)α 衰变: X→-2 Y+42 He(新核的质量数减少 4,电荷数减少 2)。
高中物理19.2放射性元素的衰变
2
1 n m ( ) 0 m 1.17 1.17 余 2 根据题意有 ,即 206 1 m 1 1 m0 1 ( ) n 238 2
元素的半衰期反映的是原子核内部的性质，与 原子所处的化学状态和外部条件无关 .一种元素的半衰期与这 种元素是以单质形式存在还是以化合物形式存在无关，对它 加压或增温也不会改变该元素的半衰期.
【典例2】目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装 饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有
一、衰变的实质及其次数计算
(1)为了确定衰变次数,一般是由质量数的改变先
确定α衰变的次数,这是因为β衰变的次数的多少对质量数没 有影响.
(2)再根据衰变规律确定β衰变的次数.
【典例1】23892U核经一系列的衰变后变为20682Pb核，问：
(1)一共经过几次α 衰变和几次β 衰变？
些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，
而氡会发生放射性衰变，放射出α 、β 、γ 射线，这些射线 会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射 性知识可知，下列说法正确的是( )
A.氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定 剩下一个原子核了 B.把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素衰 变的速度 C.放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所 需要的时间越短，衰变速度越大 D.降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，
238的半衰期是4.5×109年，求矿石的年龄.
【解题指导】解答该题应注意以下两点 (1)半衰期公式中m余、m0及衰变掉的原子核的质量(m0-m余)之 间的关系. (2)衰变掉的原子核与新产生的新核质量之间的比例关系，每 衰变掉一个原子核，就会产生一个新核，它们之间的质量之
放射性元素的衰变 课件
【解析】 本题主要考查对衰变规律的应用和计算能力．
解法一：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，因为每进行一次 α 衰变，质量数减 4，所 以 α 衰变的次数为：x＝232－4 208次＝6 次
再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判断 β 衰变的次数.6 次 α 衰变，电荷数减少 2×6＝12 个，而每进行一次 β 衰变，电荷数增加 1，所以 β 衰变的次数为：y＝[12－(90－82)]次＝4 次．
3．影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的， 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．
4．适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规 律的总结，对少量的原子核的衰变，上述规律不成立，比如有两个镭 226 原子核，不是经过一个半衰期就应该有一个发生衰变，这两个原 子核何时衰变就是不可预测的．
1．衰变规律：原子核衰变时，电荷数和质量数都守恒． 2．衰变方程 (1)α 衰变：AZX→AZ－－24Y＋42He (2)β 衰变：AZX→Z＋A1Y＋－01e
3．衰变方程的书写特点 (1)核衰变过程一般是不可逆的，所以核衰变方程只能用箭头，不 能用等号．
(2)核衰变的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒而 杜撰出不符合实际的生成物来书写核反应方程．
【方法归纳】
应用半衰期公式
m＝m021
t T
计算．
2．半衰期公式 根据半衰期的定义，原子核的数目半数发生衰变所用的时间叫做 该元素的一个半衰期．所以可推测出如下公式：剩余的数目是原来数 目的几分之几或剩余的这种元素的质量是原来的几分之几．
放射性元素的衰变
β衰变
某元素的原子 是元素的原子
核同时放出由两 核内的一个中子
个质子和两个中 变成质子时放射
子组成的氦核
出一个电子
每发生一次α衰 变，新元素与原 元素相比较，核 电荷数减小2，质 量数减少4
每发生一次β衰 变，新元素与原 元素相比较，核 电荷数增加1，质 量数不变
电荷数守恒、质量数守恒
特别提醒：
β衰变的实质
核内的中子转化成了一个质子和一个电子， 电子放射到核外，质子留在新核中。
三种射线的形成：
α衰变放出的α粒子形成射线，β衰变放出的β 形成β射线。
α 粒子
γ射线经常伴随着α射线和β射线产生，是由于衰变时 蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高 能级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式 辐射出来。
原子核放出一个γ光子，不会改变它的质量数和电荷 数，不能单独发生γ衰变。
知识总结
原子核的衰变：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，我 们把这种变化称为原子 核的衰变。
衰变与β衰变的比较
衰变类型 衰变方程 衰变的实质
衰变的特点 衰变规律
α衰变
有的发生β衰变，同时伴随γ辐射，这时可连续放出
三种射线。
6.核反应指的是在原子核内部核子数发生相应的变化，而 化学反应指的是原子核外最外层电子数发生变化。
考考你
1.α衰变的特点：质量数 2. β衰变的特点：质量数
增加或减少几个） 3.铀核的α衰变方程式：
4.钍核的β衰变方程式：
，电荷数 ，电荷数
。 。 （填
α衰变的实质
2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起，因 此在一定条件下它们会作为一个整体从较大的原子核 中被抛射出来，于是，放射性元素就发生了α衰变。
化学元素的放射性衰变
化学元素的放射性衰变放射性衰变是指具有放射性的物质，在自然条件下，由于其原子核的不稳定性而自发地转变为另一种原子核的过程。
这种转变伴随着放射性射线的放出，包括α射线、β射线和γ射线。
放射性衰变现象是化学元素中一种重要的自然现象，在核能领域和辐射防护中具有重大的应用和意义。
一、放射性衰变的类型1.α衰变：α衰变是指放射性核的原子核在放出α粒子后，变为质量数较小2个单位、原子序数较小2个单位的新核。
在α衰变过程中，原子核的质量数减2，原子序数减2。
2.β衰变：β衰变是指原子核内中子转变为质子或质子转变为中子，从而改变原子核的原子序数。
在β衰变过程中，质子数增加一个单位或减少一个单位，中子数减少一个单位或增加一个单位。
3.γ衰变：γ衰变是指激发态原子核从能量较高的状态跃迁到能量较低的状态，释放出能量差对应的γ射线。
二、放射性衰变的特点1.放射性衰变具有随机性：放射性衰变是一个自发的转变过程，其发生时间是随机的，不受外界条件的影响。
2.放射性衰变的速率可测量：放射性衰变的速率可以通过半衰期来描述。
半衰期是指放射性核素的原子核在衰变过程中，其活度（衰变速率）降低到起始活度的一半所需要的时间。
3.放射性衰变有放射性射线的释放：放射性核素衰变的过程中会释放出不同种类的射线，包括α射线、β射线和γ射线。
这些射线具有较强的穿透能力，可以对人体和物体产生一定的辐射效应。
三、放射性衰变的应用1.核能发电：核能发电是利用放射性核素的衰变过程释放出的能量来产生电力。
核反应堆中的核燃料发生放射性衰变，产生热能，通过工质的循环来转化为机械能，进而驱动发电机生成电力。
2.核医学：放射性同位素在医学上广泛应用于骨骼扫描、甲状腺扫描、肿瘤治疗等方面。
例如，放射性碘-131可用于治疗甲状腺功能亢进症，放射性钴-60可用于放疗。
3.辐射检测与防护：放射性衰变产生的射线具有一定的辐射效应，对人体和物体具有一定的潜在危害。
辐射检测与防护是为了保护人体和环境免受辐射的危害，通过检测和控制放射性物质的浓度和辐射剂量来保障人们的健康。
放射性元素的衰变
放射性元素的衰变
放射性元素的衰变是由元素的原子核自然发生改变的一种过程，它通常以半衰期来表示。
半衰期指的是某一放射性原子核类型在放射衰变过程中消失的一半数量需要花费多少时间，单位通常为年。
在这一变化过程中，原子核将不稳定的放射能量转变成更稳定的物质，这样就会产生新的元素，放射性元素的这种衰变叫做放射性衰变。
放射性元素会按照一种特定的顺序进行衰变，这种顺序叫做放射性衰变链。
例如铀-238是一种以最慢速度衰变的放射性元素，它具有较长的半衰期，大约为4.468亿年，它将以alpha衰变的方式完成改变，即发射一个α粒子（分子），以及一个$ 0^1_1 $碘原子，然后变成长度稳定的元素-锶（碘）。
放射性元素在衰变过程中放射出放射性物质，它们会产生有害的放射性辐射，因此，必须采取防范措施，以降低放射性核素的有害性。
例如，在利用放射性元素进行药物治疗时，在患者与放射性元素之间加入阻挡层，从而有效地减少放射性污染和危害。
放射性衰变的研究一直是科学界的一个重要的研究领域，放射性衰变对放射性物质交换，生物吸收，物理和化学反应，以及太阳能变化等领域具有重要作用，它们在几乎所有生命学、地质学、化学、物理学以及天文学等领域都发挥着重要作用。
因此，放射性衰变是许多科学领域不可或缺的部分，也是物质运动和能量能源研究中非常重要的一环。
5.2 放射性元素的衰变
中子与大气中的氮 14 会产生以下核反应：147N＋10n→146C＋11H，产生的 146C 能自
发进行β衰变，其半衰期为 5 730 年，利用碳 14 的衰变规律可推断古木的年代。
下列说法正确的是
A.146C 发生β衰变的产物是 157N
考查核反应方程和反应规律
B.β衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子 考查β衰变的本质
掺入放射性14C的用途是 A.催化剂 B.媒介质
C.组成元素
√D.示踪原子
例3 (多选)某医院利用放射线治疗肿瘤，被利用的放射源必须具备以下两个条件：(1) 放出的射线有较强的穿透能力，能辐射到体内肿瘤所在处；(2)能在较长的时间内提 供比较稳定的辐射强度。现有四种放射性同位素的放射线及半衰期如表所示。关于 在表中所列的四种同位素，下列说法正确的是
现了正电子获得1935年诺贝尔化学奖）
4 2
He1237A
l1350P
01n
30 15
P1340si
10e（11
H
01n10e）
四.放射性同位素及其应用
思考：1.什么事放射性同位素？ 2.人工放射性同位素与天然放射性同位素相比有何优点？ 3.人工放射性同位素的应用有哪些？
1.放射性同位素：具有放射性的同位素。 2.人工放射性同位素的优点：
①放射强度容易控制 ②半衰期短，废料容易处理 ③可以制成各种所需的形状
注意：凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素
3.应用：①射线测厚仪 ③培优、保鲜
②放射治疗 ④示踪原子
①射线测厚仪 探测器能够测到那种射线？ 为什么？ 它的如何进行控制厚度的？
②放射治疗 在医疗方面，患了癌症的病 人可以接受钴60的放射治疗。 为什么射线能够用于治疗癌 症呢？
19.2放射性元素衰变
用辽大教辅
考名牌大学
【解析】 (1)设238U 衰变为206Pb 经过 x 次 α 衰变和 y 次 92 82 β 衰变．由质量数守恒和电荷数守恒可得 238＝206＋4x① 92＝82＋2x－y② 联立①②解得 x＝8，y＝6 即一共经过 8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变．
用辽大教辅
考名牌大学
思考讨论 在 α 和 β 衰变中，新核的质量数与原来的核的质量数有 什么关系？相对于原来的核在周期表中的位置，新核在周期 表中的位置应该向前移还是向后移？要移动几位？
提示：在 α 衰变中新核的质量数比原来的核的质量数少 4，相对于原来的核在周期表中的位置，新核在周期表中的位 置将向前移动两位，每经过一次 α 衰变，质量数减少 4，核电 荷数减少 2，在 β 衰变中新核的核电荷数增加 1，原子序数增 加 1，质量数不变，在元素周期表中的位置向后移动 1 位.
232 Th→208Pb＋64He＋4－0e 90 82 2 1
用辽大教辅
考名牌大学
【解析】 本题主要考查对衰变规律的应用和计算能力． 解法一：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， 因为每进行一次 α 衰变， 232－208 质量数减 4，所以 α 衰变的次数为：x＝ 次＝6 次 4 再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判断 β 衰变的 次数.6 次 α 衰变，电荷数减少 2×6＝12 个，而每进行一次 β 衰变，电荷数增加 1，所以 β 衰变的次数为：y＝[12－(90－ 82)]次＝4 次．
用辽大教辅
考名牌大学
要点 2 半衰期 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．
19.2放射性元素的衰变
Y
分析：1.动量守恒 mv 44 q 2.r = 则 = qB 1 2e 所以反冲核q = 88e。 Q 原 = 88 + 2 = 90
小结：
静止在匀强磁场中的放射性元素发生衰变后 1、放出的粒子与反冲核的动量大小相等， 方向相反 2、α粒子与反冲粒子的运动轨迹是外切圆
β粒子与反冲粒子的运动轨迹是内切圆
n 81
TI
206 82
Pb
38 206 3.设从29 U到 y次β衰变。 2 8 2 Pb经过x次α衰变， 38 206 4 0 则29 U Pb x He y 2 82 2 1e
238 206 4x,92 82 2x y,解得x 8,y 6
A 0 A 解析：1. X e B 1 B 1Y, A B 1 4 A 3 Y 1 H He 1 2 B 2 Z
A项：X的质子数为B ，Z的质子数为B 2 B项：X的中子数NX A B，Z的中子数NZ A B 1 ΔN N X N Z 1，即X的中子数必Z 的多1个。 C项：X的质量数为A ，Z的质量数为A 3。正确 D项：X和Z的总电荷 数为2B 2 2(B 1) Y的电荷数为B 1。正确
3.一个半衰期后释放1摩尔的α粒子，质量减少4g.左盘中有 218g新原子核产生。
4.左盘剩余质量222g+218g=440g,减小4g.
8.三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质 子发生核反应后生成Z核并放出一个氦（42He）．则下面说法中 正确的是（ ） A．X核比Z核多一个质子 B．X核比Z核少一个中子 C．X核的质量数比Z核质量数大3 D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍
1.质量数守恒：23 9 4x A x 讨论：当A 206时，x
放射性元素的衰变规律
放射性元素的衰变规律放射性元素的衰变规律是一个复杂的概念，但它也可以用于科学研究和工业应用。
下面我们来学习放射性元素的衰变规律：一，什么是放射性衰变？放射性衰变是指放射性元素（如铀，钚，钴等）的核子在变成新的元素时会发射出能量，释放出微粒子，这种能量和微粒子的结合就叫做放射性衰变。
它按照规律衰变，即物质的稳定性会逐渐减少，因此会产生放射性衰变，而这种衰变导致的放射性微粒子也叫放射性衰变产物。
二，放射性元素衰变的类型有哪些？放射性元素的衰变类型有放射性α衰落、β衰变和γ衰变等三种。
1、放射性α衰落放射性α衰落是放射性元素原子的核素衰变的一种，其特点是它会失去α粒子（包含2个质子和2个中子的原子核），并伴有少量的放射性能量释放出来；它在生物系统中属于敏感性放射性，并能在很短的距离内进入生物体，受到损伤。
2、放射性β衰变放射性β衰变是放射性元素原子核衰变的一种，它会释放β粒子，并伴有少量的放射性能量释放出来；同α衰变一样，它也具有比较高的放射性能量，并能产生较大的影响在生物体内。
3、放射性γ衰变放射性γ衰变是放射性元素原子核衰变的一种，它会伴有较多的放射性能量释放出来，但不同的是这种能量是以电磁波形式发出的。
本质上它就是一种高能量的电磁波，用于抗拒辐射或者在放射治疗中有其特殊作用。
三，放射性元素衰变的等离子体还原放射性元素衰变可以利用等离子体还原技术使之恢复到非放射性元素。
这是一种发展迅速的新技术，它可以把稳定元素从放射性材料中分离出来，并通过核反应将其转化为稳定元素。
这是一项具有重大潜在社会价值的革新性技术，可以使相关经济活动的成本大大降低。
四，放射性元素衰变的应用放射性衰变是一个自然发生的过程，但它也在日常生活中起到重要作用，是社会应用重要的利益相关者。
其中，它最常用来探测放射性材料，侦查盗尉犯等企业和机构中；此外，它还可以用于关键行业，例如核能水电站，放射性治疗，能源和医疗领域等，其他方面也以被越来越多地使用，为社会发展提供了重要的保证。
19.2放射性元素的衰变
原
(1)方法：设放射性元素AZX
经过
n
次
α
衰变和
m
次
β
衰变后，
子 核
变成稳定的新元素AZ′′Y，则衰变方程为：
ZAX→AZ′′Y＋n42He＋m－01e
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：
A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m。
以上两式联立解得：n＝A－4A′，m＝A－2A′＋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组。
含量为 N0，遗骸中的164C 含量为 N，则
N＝12
t
N0≠N0，
t
即 0.25N0＝12 5730 N0，故5 7t30＝2，t＝11 460 年。
[答案] (1)146C→－01e＋147N (2)11 460 年
19.2 放射性元素的衰变
人 教 版 选修3-5
第 十
人 教 版 选修3-5
第 十
九
章
一、原子核的衰变
原
1．定义
子 核
原子核放出 α 粒子 或β 粒子，则核电荷数变了，变成另一
种 原子核 ，这种变化称为原子核的衰变。
2．衰变分类
(1)α 衰变：放出 α 粒子的衰变。
(2)β 衰变：放出 β 粒子的衰变。
19.2 放射性元素的衰变
人 教 版 选修3-5
断时间。
19.2 放射性元素的衰变
人 教 版 选修3-5
第 十
九
1．自主思考——判一判
章
(1)原子核发生 α 衰变时，核的质子数减少 2，而质量数减少 4。(√ ) 原
子
(2)原子核发生 β 衰变时，原子核的质量不变。
(×) 核
放射性元素的衰变
Na?
24 11
Na
2142
Mg
0 1
e
【思考与讨论】
原子核里没有电子，β衰变中的电 子来自哪里？
1 0
n11
H
0 1
e
3、原子核衰变的分类:
（1）衰变:原子核放出粒子的衰变 叫做衰变
A Z
X
Y A 4
Z2
4 2
He
（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变 叫做β衰变
A Z
（2）碳14测年技术：14C是具有放射性 的碳的同位素，能够自发的进行β衰 变，变成氮
【课堂小结】
一、原子核的衰变
衰变原则：质量数守恒，电荷数守恒
（1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做 衰变 （2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β 衰变 （3）γ衰变:总是伴随射线或射线产生
【课堂小结】 二、半衰期
2碳14测年技术14c是具有放射性的碳的同位素能够自发的进行衰变变判断古生物年代常用14年以前始祖鸟通过摄食吸收了植物中含有14c的营养物质死亡后不再吸收
第十九章 原子核
§19.2 放射性元素的衰变
复习引入
1、 贝可勒尔 发现天然放射现象，说 明 原子核 具有复杂结构
2、用符号表示以下原子核
（1）铀238
X
ZA1Y
0 1
e
（3）γ衰变:伴随射线或射线产生
【注意】
1、放射性元素衰变不可能有单独的γ 衰变 2、衰变后元素的化学性质发生了变化， 即：生成了新的原子核
例：238 92
U
经过一系列衰变和衰变后，
可以变成稳定的元素铅206
(
206 82
第2节 放射性元素的衰变
第二节 放射性元素的衰变
一、原子核的衰变 二、半衰期(T)
1.定义：放射性元素的原子核有 半数 发生衰变所需 的时间。
例如：氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天 镭226衰变为氡222的半衰期为1620年 铀238衰变为钍234的半衰期长达4.5×109年
第二节 放射性元素的衰变
一、原子核的衰变
(3)γ射线经常伴随α衰变和β衰变产生的。
U 238
92
23940Th
24He
A Z
X
Y A4
Z2
24He
23940Th29314Pa 10e
A Z
X
Z A1Y 10e
思考判断
(1)原子核在衰变时，它在元素周期表中的位置不变。( × ) (2)发生β衰变是原子核中的电子发射到核外。( ×) (3)γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。( √ )
课堂小结
[精典示例]
[例 1] 23982U 核经一系列的衰变后变为 28062Pb 核，问： (1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？ 答案 (1)8次 6次
β粒子 处于激发态，回到低能级从而
放出γ射线
第二节 放射性元素的衰变
一、原子核的衰变
1.定义：原子核放出α粒子或 β粒，子变成另一种原子核的过程。
2.衰变类型
(1)α衰变：放射性元素放出α粒子的衰变过程。放出一个α粒子后，核的
质量数 减少4 ，电荷数 减少2 ，成为新核。
(2)β衰变：放射性元素放出β粒子的衰变过程。放出一个β粒子后，核的
练习：写出如下元素的衰变方程
衰变: 23900Th ? 提示：镭(Ra)的原子序数为88
衰变：1214Na ?
答案： 23900Th28286Ra24He
19.2 放射性元素的衰变
1,原子序数增加 1,故在元素周期表上向后移了 1 位。
2
问题导学
放射性元素的衰变
当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
迁移与应用 例 1 原来静止的铀 98 U 和 90 Th 同时在同一匀强磁场中, 由于衰变而开始做匀速圆周运动。铀 238 发生了一次 α 衰变,钍 234 发 生了一次 β 衰变。 (1)试画出铀 238 发生一次 α 衰变时所产生的新核及 α 粒子在磁场 中的运动轨迹的示意图。 (2)试画出钍 234 发生一次 β 衰变时所产生的新核及 β 粒子在磁场 中的运动轨迹的示意图。 [思路点拨](1)衰变过程中质量数、电荷数守恒; (2)衰变过程中动量守恒; (3)带电粒子垂直磁场方向做圆周运动时洛伦 HEZUO TANJIU
5.γ 射线往往是伴随 α 射线和 β 射线而产生:因为在发生 α 衰变或 β 衰变的过程中,新核处于不稳定状态,它要通过辐射光子而达到稳定的 状态,辐射的光子即 γ 射线。
2
问题导学
放射性元素的衰变
当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
3.α 衰变和 β 衰变的实质 1 4 (1)α 衰变:21 0 n+21 ������→2 He 0 1 (2)β 衰变:1 0 ������→1 ������+-1 e
2
问题导学
放射性元素的衰变
当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
2
问题导学
放射性元素的衰变
当堂检测
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要点一、原子核的衰变半衰期
（一）原子核的衰变
1．定义：原子核自发地放出α粒子或β粒子，而变成另一种原子核的变化。
2．衰变类型
(1)α衰变：原子核放出α粒子的衰变．进行α衰变时，质量数减少4，电荷数减少2，238 92U 的α衰变方程：238 92U→234 90Th＋42He。
(2)β衰变：原子核放出β粒子的衰变．进行β衰变时，质量数不变，电荷数加1，234 90Th 的β衰变方程：234 90Th→234 91Pa＋0－1e。
3．衰变规律：电荷数守恒，质量数守恒。
（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。
3．适用条件：半衰期描述的是统计规律，不适用于少数原子核的衰变。
要点二、核反应放射性同位素及其应用
（一）核反应
1．定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核或者发生状态变化的过程．
2．原子核的人工转变：卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，核反应方程14 7N＋42He→178O＋11H. 3．遵循规律：质量数守恒，电荷数守恒．
（二）放射性同位素及其应用
1．放射性同位素：具有放射性的同位素．
2．应用：
(1)射线测厚仪：工业部门使用放射性同位素发出的射线来测厚度．
(2)放射治疗．
(3)培优、保鲜．
(4)示踪原子：一种元素的各种同位素具有相同的化学性质，用放射性同位素代替非放射性的同位素后可以探测出原子到达的位置．
（三）辐射与安全
1．人类一直生活在放射性的环境中．
2．过量的射线对人体组织有破坏作用．在使用放射性同位素时，必须严格遵守操作规程，注意人身安全，同时，要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染．
要点突破
一：衰变半衰期
(1)方法：设放射性元素A Z 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 Z
X →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
以上两式联立解得：n ＝
A －A ′
4
，m ＝
A －A ′
2
＋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组。
(2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据衰变规律确定β衰变的次数。
题型一：原子核的衰变
题型二：核反应 放射性同位素及其应用。