一、原子的核式结构 原子核 二、天然放射现象 衰变上课课件
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19.2、放射性元素的衰变(上课用课件)
1 0n 1 1H0 1e
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？
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。 2.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量。
不同的放射性元素其半衰期不同。
3.公式：
经过n个半衰期(T)， 其剩余的质量为：
t
m
1 2
T
m0
阅读课本 “科学漫步”部分
考古学家确定古木年代的方法 是用放射性同位素作为“时钟”， 来测量漫长的时间，这叫做放射性 同位素鉴年法。
例：29328U 经过一系列衰变和衰变后，可以 变成稳定的元素铅206 (28026Pb) ，问这一过程 衰变和衰变次数？
1
)
t T
2
2.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。 放射性元素半衰变是一个统计规律。
听说过“点石成金”的传说吗？
第十九章 原子核 第二节 放射性元素的衰变
一、衰变
1.定义原：子核放出α粒子或β粒子转变为 新核的变化叫做原子核的衰变。
2.种类： (1)α衰变：放出α粒子的衰变，如
9 22 3U 8 9 20 3T 4 h4 2He
(2)β衰变：放出β粒子的衰变，如
2 9
0 3 T4 h9 21 3P 4 a 0 1e
解：设经过x次衰变，y次衰变
238＝206＋4x 92 = 82 + 2x - y
x＝8 y＝6
2002年 上海
•
10．完成核反应方程：23940
234
Th→ 91
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？
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。 2.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量。
不同的放射性元素其半衰期不同。
3.公式：
经过n个半衰期(T)， 其剩余的质量为：
t
m
1 2
T
m0
阅读课本 “科学漫步”部分
考古学家确定古木年代的方法 是用放射性同位素作为“时钟”， 来测量漫长的时间，这叫做放射性 同位素鉴年法。
例：29328U 经过一系列衰变和衰变后，可以 变成稳定的元素铅206 (28026Pb) ，问这一过程 衰变和衰变次数？
1
)
t T
2
2.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。 放射性元素半衰变是一个统计规律。
听说过“点石成金”的传说吗？
第十九章 原子核 第二节 放射性元素的衰变
一、衰变
1.定义原：子核放出α粒子或β粒子转变为 新核的变化叫做原子核的衰变。
2.种类： (1)α衰变：放出α粒子的衰变，如
9 22 3U 8 9 20 3T 4 h4 2He
(2)β衰变：放出β粒子的衰变，如
2 9
0 3 T4 h9 21 3P 4 a 0 1e
解：设经过x次衰变，y次衰变
238＝206＋4x 92 = 82 + 2x - y
x＝8 y＝6
2002年 上海
•
10．完成核反应方程：23940
234
Th→ 91
第一章、放射性衰变基本知识ppt课件
精品课件
7
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8
（二）β衰变(beta decay)
(1)β-衰变：指母核放出一个负电子的过程
。β-衰变发生在中子过剩的原子核。
比如：32P(磷)衰变式如下：
32P→32S+e-1+ υe +1.711 Mev
β-衰变时放出一个β-粒子和反中微子
，核内一个中子转变为质子，因而子核比母
核中子数减少1，原子序数增加1，原子质量
病的治疗。
(2)β+衰变：指母核放出一个正电子的过
程。发生在中子相对缺乏的核素，也可认为
是质子过剩。比如：13N(氮)衰变式如下：
13N→13C+β++υ+1.190 Mev
衰变时放出一个β+粒子和中微子，核内一
个质子转变为中子。正电子的射程仅1-2mm
即发生湮灭辐射。
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11
(3)电子俘获(electron capture decay， EC)核内的一个质子可以俘获一个核外电子 并发射一个中微子而转变为一个中子，所 形成的子核质量数不变，原子序数少1。
于任何一种单一存在的放射性核素。
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18
二、半衰期
（一）物理半衰期(T1/2)：放射性核素由于 衰变,其原子核数目或活度减少到原来一半
所需的时间,用T 1/2表示。 （二）生物半衰期(Tb)： 放射性核素由于
生物代谢,其原子核数目或活度减少到原来
一半所需的时间。
（三）有效半衰期(Te)：放射性核素由于生
比如125I(碘)衰变式如下： 125I+e-→125Te(碲)+υ+0.0355 Mev。 原子核发生电子俘获后，外层电子留
原子核与放射性ppt课件
Zmp Nmn c2 mNc2 E 结合能
结合能：E Zmp Nmn mN c2 mc 2
质量亏损： m Zmp Nmn mN
质量亏损是单独的核子结合成核后其总的静质量的 减少。
11
质量亏损： m Zmp Nmn mN ZmH Nmn ma
﹡核力与电荷无关。质子和质子，质子和中子，中子 和中子间的作用力是一样的。
﹡在核的线度内，核力比库仑力大得多。
10
⑵原子核的结合能
由于核力将核子聚集在一起，所以要把一个核 分解成单个的中子和质子时必须克服核力做功，为 此所需的能量叫做核的结合能。它也是单个核子结 合成一个核时所能释放的能量。
核子结合成一个核时，根据能量守恒：
如果将核看成球形，则核的半径R和 A1/3 成正比，即
R R0 A1/3 R0 1.2fm 1.21015m
56Fe 核的半径为4.6fm，238U核的半径为7.4fm。
原子核的密度：
M V
M
4 R3
3
Au 3u
4 3
R03
A
4R03
各种核的密度都是一样的。
同位素在元素周期表中处于同一位置。
如：氢原子的三种同位素：
1 1
H
2 1
H
氘
3 1H氚Fra bibliotek碳的同位素有：68C,69C,, 162C,163C,, 260C 等
7
天然存在的各元素中各同位素的多少是不一样的，各 种同位素所占比例叫作各该同位素的天然丰度。
如：在碳的同位素中，12C 的天然丰度为98.9﹪，13C的 为1.1﹪，而14C 的只有 1.31010% .
结合能：E Zmp Nmn mN c2 mc 2
质量亏损： m Zmp Nmn mN
质量亏损是单独的核子结合成核后其总的静质量的 减少。
11
质量亏损： m Zmp Nmn mN ZmH Nmn ma
﹡核力与电荷无关。质子和质子，质子和中子，中子 和中子间的作用力是一样的。
﹡在核的线度内，核力比库仑力大得多。
10
⑵原子核的结合能
由于核力将核子聚集在一起，所以要把一个核 分解成单个的中子和质子时必须克服核力做功，为 此所需的能量叫做核的结合能。它也是单个核子结 合成一个核时所能释放的能量。
核子结合成一个核时，根据能量守恒：
如果将核看成球形，则核的半径R和 A1/3 成正比，即
R R0 A1/3 R0 1.2fm 1.21015m
56Fe 核的半径为4.6fm，238U核的半径为7.4fm。
原子核的密度：
M V
M
4 R3
3
Au 3u
4 3
R03
A
4R03
各种核的密度都是一样的。
同位素在元素周期表中处于同一位置。
如：氢原子的三种同位素：
1 1
H
2 1
H
氘
3 1H氚Fra bibliotek碳的同位素有：68C,69C,, 162C,163C,, 260C 等
7
天然存在的各元素中各同位素的多少是不一样的，各 种同位素所占比例叫作各该同位素的天然丰度。
如：在碳的同位素中，12C 的天然丰度为98.9﹪，13C的 为1.1﹪，而14C 的只有 1.31010% .
人教版高中物理选修3-5第十九章第1节原子核的组成第2节-放射性元素的衰变 课件优秀课件PPT
3.公式：
经过n个半衰期(T)， 其剩余的质量为：
m
1 2
n
m0
t
1 2
T
m0
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
N0
1 2
t
T
N0
注意：
(1)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、化学状态无关。
(2)半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才 适用，对少数原子核是不适用的。
(3)衰变曲线是按指数规律变化的。不是按线性衰 减的。
钍镤
• 完成核反应方程：29340 Th →23941 Pa＋
0 1
e
。
•
23940Th
射线到底是什么呢？
γ 射线的穿透本领极强，一 般薄金属板都挡不住它，它 能穿透几十厘米厚的水泥墙 和几厘米厚的铅板
α射线的穿透本领最 小，我们用一张纸就 能把它挡住.
β射线的穿透本领较强，很 容易穿透黑纸，还能穿透几 毫米厚的铝板.
电离作用：射线飞行途中遇到原子并将其部分能量转移给原子
中的电子，使这个电子脱离核的束缚成为自由电子
放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，蕴藏 在核内的能量往往会释放出来，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。
因此，γ射线经常是伴随α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衰变，有的发生β衰变，同时就会伴随着γ辐射 （注意：没有γ衰变）。
14 7
N
4 2
He178
O11H
戏称：卢打“氮” 卢打“蛋”
同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质 子。------质子是原子核的组成部分。
第一节原子核的组成,第二节放射元素的衰变 ppt
铀238 原子核衰变方程
钍234 原子核衰变方程
238 93
U Th＋ He
234 90 4 2Байду номын сангаас
234 90
Th Pa＋ e＋
234 91 0 1
－
半衰期
原子核数目减少到原来的一半所经过的时间，记做
T1/ 2
1 T mm 2
0
t
半
衰变
钍234
衰变
镤234
核反应
用天然反射性了的高速粒子或人工加速的粒子取轰击 原子核，以产生新的原子核的过程 反应方程
粒子轰击氮核而发现质 子 粒子轰击氮核而发现质 子
14 7
19 4
N He ＋ H
4 2 17 8 1 1
4 1 Be2 He12C＋0 n 6
原子核是由中子和质子组成
反射性物质发射出来的射线
物质
电性
电离 穿透 速度 本领 本领
氦核 正电
电子 负电
1/10 C
9/10 C
强 弱
弱 强
电磁波 不带电
C
无 最强
衰 变
一种元素经过放射过程变成另外一种元素的现象
铀238
放出粒子
放出粒子
射线是伴随着 衰变或衰变产生的
原子核发生衰变时，电荷数与质量数总是守恒的
第一节走进原子核
第二节核衰变和和反应方程
第四章 原子核
原子序数大于83的所有元素都具有放射性 原子序数大于83的元素有些也具有放射性
质子的发现 1919年 卢瑟福用氦核轰击氮核时，发现一种带正电的新粒子 质子 预言中子的存在
查德威克
中子的证实
中职《物理》教学课件 第六章 原子和原子核
把轻核结合成质量较大的核，释放出 核能的反应，叫作轻核聚变。聚变反 应又叫作热核反应。
二、轻核聚变
PA R Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱTWO
核能 核技术
核能（或原子能）是通过核反应从原子核释放的能量。核能主要通过两种核反应获取：重核裂 变，较重的原子核分裂释放结合能（图6-2-1）；轻核聚变，较轻的原子核聚合在一起释放结合能 （图6-2-2）。轻核聚变能比重核裂变释放出更多的能量。
一、重核裂变
科学家将重原子核分裂成两个中等质量原子核的过程， 叫作重核裂变。以铀235为例，中子打入铀的原子核以 后，原子核就变得不稳定，会分裂成两个较小质量的新 原子核，这是核的裂变反应。由重核裂变产生的中子使 裂变反应一代接一代继续下去的过程，叫作核裂变的链 式反应。通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积 叫作它的临界体积。重核裂变反应后产物的总质量比反 应前反应物的总质量减少了，这种现象叫作质量亏损。
原子核的半径是无法直接测量的，一般通过其他粒子与核的相互作用来确定。
二、天然放射现象
像铀、钋、镭等物质放射射线的性质叫作放射性。具有放射性的元素叫作放射性元素。 放射性元素这种自发地放出射线的现象叫作天然放射现象。
三、原子核的组成
质子和中子是组成原子核的两种基本粒子，统称为核子，它们共同组成原子核。
原子和原子核
原子结构 核能 核技术
PA R T ONE
原子结构
物质是由大量分子组成的，分子是由原子组成的。19世纪以前，人们一直认为原子是组成物质 的最小单元，是不可再分的。随着科学家对原子内部的探究，人们发现原子并不是组成物质的最小 微粒（图6-1-1）。
一、原子的核式结构
原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，带负电的电子在核外空间绕着原子核旋转。原子核所带的 正电荷数等于核外的电子数，整个原子是电中性的。
相关主题
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核子
中子
质子数 电荷数
• 核子 • 质子数 • 电荷数 • 质量数
质子 中子
统称核子
元素符号 质量数 （核）电荷数
A Z 235 92
X U
10－14m
1 1
H
4 2
He
X为元素符号，Z为质子数，A 为质量数。
核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数
质量数（A）＝核子数＝质子数＋中子数
4.什么是半衰期？已知钍234的半衰期是24天， 1g钍234经过120天后还剩下多少？
巩固练习:
1、下面的事实揭示出原子核具有复杂结构的是 D A、 粒子散射实验 B、氢光谱实验 C、X光的发现 D、天然放射现象 2、完成下面的核反应方程式
226 88 214 82
Ra Pb
222 86 214 83
衰变、半衰期 不同的放射性元素，半衰期不同。
半衰期是由元素原子核本身的因素决 定的，与原子所处的物理、化学状态及周 围环境、温度都无关。
考古学家确定古木年代的方法是用放射性 同位素作为“时钟”，来测量漫长的时间，这 叫做放射性同位素鉴年法．
练习三：
1.
和 、
三种射线的本质各是什么？
2.为什么说放射性表明原子核是有内部结构的？ 3. 钍230是放射性的，查一查元素周期表，它 放出一个 粒子后变成了什么元素？写出衰变 方程。 230 226 4 88 R a ＋ 2 He 90 T h
目标
• 1、知道α粒子散射实验。 • 2、知道原子的核式结构模型的主要内容，理 解模型提出的主要思想。 • 3、知道原子核的组成，知道核子和同位素的 概念。 • 4、了解天然放射现象及其规律，知道天然放 射现象的原因是核的衰变。 • 5、知道三种射线的本质，以及如何利用磁场 区分它们。 • 6、知道α衰变和β衰变，知道衰变规律。 • 7、了解半衰期的概念。
核式Байду номын сангаас构模型
1. 在原子的中心 有一个很小的 核，叫做原子 核． 2. 原子的全部正 电荷和几乎全 部质量都集中 在原子核里． 3. 带负电的电子 在核外空间绕 着核旋转．
个别的甚 被反弹回来（原路返 至 回）
原子核的组成 1919年，卢瑟福用粒子轰击氮核，得到了质 子，进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜 想在十年后被他的学生查德威克用实验证实，并得 到公认． 质子
Rn Bi
3、天然放射性元素 Ra衰变成不具有放 射性的元素 Pb时，要经过 5 次 衰 4 变， 次 衰变。
4、10g某放射性元素经过20天后还剩0.625g， 则该元素的半衰期是 5 天，如果再经过30天， 0.00977 g该元素。（结果保留三位有 还剩 效数字）
目标
• 1、知道α粒子散射实验。 • 2、知道原子的核式结构模型的主要内容，理 解模型提出的主要思想。 • 3、知道原子核的组成，知道核子和同位素的 概念。 • 4、了解天然放射现象及其规律，知道天然放 射现象的原因是核的衰变。 • 5、知道三种射线的本质，以及如何利用磁场 区分它们。 • 6、知道α衰变和β衰变，知道衰变规律。 • 7、了解半衰期的概念。
4 2
机理：
2 n 2 H He
1 1 4 2
原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变：
M Z
机理：
X Y e
M Z 1
1 1
0 1
1 0
n H e
0 1
衰变 在放射性元素的原子核中： 结合 质子 中子 转化 中子 和
衰变
质子
电子
衰变
半衰期
放射性元素衰变的快慢有一定的规律。
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．
•卢瑟福原子的核式结构模型的建立过程 • 汤 姆 生 发 现 电 子
•枣糕式
• 汤 姆 生 原 子 模 型 •α粒子散射实验
式卢 模瑟 型福 原 子 核 •行星式
•
一、汤姆生的原子模型
正电荷
电子
粒子散射实验现象及卢瑟福提出原子的核式结构模型:
统计类型 穿透金箔后粒子的行为 绝大多数 基本上仍沿原来方向 前进 少数 发生了较大的偏转 极少数 偏转角超过90°
翠砷铜铀矿
钡铀云母
斜水钼铀矿
铀钙石矿
阅读课文填写表格：
氦原 1/10光速 射线 子核 高速电 接近 光速 射线 子流 高能量 光速 射线 电磁波
成分
速度
贯穿能力 电离能力 弱 较强 很容易 较弱 更小
很强
原子核放出α粒子的衰变叫做α衰变：
M Z
X
1 0
M 4 Z 2
Y He
半衰期表示放射性元素 衰变快慢的物理量。
半衰期 • 如：Na24的半衰期是2小时 10克Na经2小时 衰变了5克 剩 又经2小时 又衰变2.5克 剩 再经2小时 又衰变1.25克 剩 10克Na24经6小时共衰变了8.75克 1.25克
5克 2.5克 1.25克 剩
1 1 没发生衰变的质量 m n m0 t m0 2 2T