原子核衰变1 PPT

例如，铀238核在放出一个α粒子后，铀核的 质量数减少4，电荷数减少2，铀核转化为新核 钍234（如图），以上α衰变可以用下面的衰变 方程来表示：
U 238
92
234 90
Th
＋
4 2
He
衰变产物
92p 146n
铀238母核
90p 144n
钍234子核
2p 2n α粒子
上述衰变产生的新核钍也具有放 射性，它能放出一个β粒子而变成一个 镤（29314P a）核（如下页的图）。电子 的质量比核子质量小的多，可以认为 它的质量数为零，电荷数为-1。钍核 放出粒子后的质量数不变，电荷数增 加1，转变为镤核。以上β衰变可以用 下面的衰变方程来表示：
元素符号
既然知道了原子核结构。今天我们就 来学习原子核的衰变。
导入新课
上节课我们学习了天然放射线现象， 那么，射线的本质是什么物质？
原子核放出射线后本身是否发生了变化呢？ 若有变化，它变成了什么呢？ 中间又存在什么规律呢？
教学目标
1、知识与能力
了解原子核衰变的过程和机理。 掌握常用衰变方程。 理解半衰期及其应用。
知识回顾
上节课我们讲了 原子的核式模型：原 子的中心有一个很小 的原子核，集合了全 部正电荷以及原子的 几乎全部质量。带负 电的电子在核外空间 运动。
氦原子核式 结构模型
原子核由质子和中子组成的， 质子和中子统称为核子。 （如图）
某种元素X的原子核常用字下面的符号来
表示：质量数 质子数
X A
Z
下表为一些医疗影用放射性 同位素的半衰期及造影部位
放射性同位素 半衰期
造影部位
金198
2.7d
肝
镓67
72h
软组织肿瘤
锶85
64d
骨
钍201
74h
冠状动脉疾病
碘131
8.04d
甲状腺
锝99
6h
脑、甲状腺、肺、肝、 脾、肾、胆囊
放射性元素衰变的 快慢是由核内部本身的
你知道吗？
因素决定的，跟原子所
处的物理或化学状态无
右图表示 m/m0
的是氡的衰
变。m和m0 1/2
表示任意时
刻和t=0时氡
1/4 1/8
的质量。
0 3.8天 7.6天 11.4天
t
小资料
人造放射性同位素的半衰期比 天然放射性物质短得多，而且它的 放射强度容易控制。各种放射性同 位素的应用技术都使用人造放射性 同位素，这样可消除放射性同位素 长期滞留所造成的危害。例如，在 放射性示踪技术和医疗技术中，所 使用的人造放射性同位素的半衰期 通常以分钟或小时为单位，最大的 以天为单位。
通常放射性元素样本中，有的原子核发 生α衰变，有的原子核发生β衰变，同时伴随γ 辐射。这时射线终会同时具有α、β、γ三种射 线。
放射性元素往往会连续发生衰变，例如铀
238要经过一系列衰变直至变成稳定的铅206的 核，才停止衰变。
29328Uα2
T 3 4
90
hβ2
P 3 4
91
aβ29324Uβ
…
结合得比较紧密，有时它们会作为一个整体从 较大的原子核中抛射出来，这就是α衰变。
2
1 1
H
+
2
1 0
n
4 2
He
名词解释
有时原子核内一个中子 可以转化为一个质子和一个 电子，产生的电子从核内发 射出来，这就是β衰变。
1 0
n
1 1
H
+
0 -1
e
原来是这么回事啊！！
原子核的能量也只能取一系列不连续的数 值，因此也存在着能级，而且能级越低越稳定。 放射性原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新 核往往处于较高的能级状态，这时它要向低的 能及状态跃迁，从而辐射出γ射线。因此，γ射 线是伴随α射线和β射线产生的。
过3.8天就会有一半的氡发生了变化，也就是说每
经过一个3.8天，剩有一半的氡，经过第二个3.8
天，剩有1／4的氡，再经过3.8天，剩余1／8的
氡……
放射性元素的原子核有半
名词解释
数发生衰变所需要的时间，叫 做这种元素的半衰期。
不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别 非常大。例如，氡222衰变为钋218的半衰期是3.8 天，镭226帅变为氡222的半衰期是1620年，铀 238衰变为钍234的半衰期竟长达4.5×109年。
关。
例如，一种放射性元素，
不管它是以单质的形式存在，还
是和其他元素形成化合物，或者
对它施加压力，或者增高它的温
度，都不能改变它的半衰期。
为什么半衰 期不会改变呢？
想一想
这是因为衰变发生在 原子核的内部，压力、温 度、与其他元素的化合等， 都不能影响原子的内部结 构。
名词解释
解释一下
考古学家用半衰期很长 的放射性同位素碳14作为时 钟，来测量考古发掘物所经 历的漫长时间。这种技术称 为碳14鉴年法。
自然界中的碳主要是12C，也有少量14C， 它是高层大气中的原子核在太阳射来的高能粒 子流的作用下产生的．14C是具有放射性的碳 同位素，能够自发地进行β衰变，变成氮，半 衰期为5730年．
2、过程与方法
理解衰变过程。 能够用α、β衰变解释某些元素的 衰变，并写衰变方程式。 能正确理解半衰期并应用半衰期做 题。
3、情感态度与价值观
能正确理解半衰期并应用半衰期做题。 能理解α、β衰变的实质并灵活应用。 了解测定古木等年龄的方法，比如碳14 鉴年技术。
教学重难点
要好好 学啊！
1、重点
234 90
Th
234 91
Pa
＋
0 -1
e
90p 144n
钍234母核
衰变产物
91p 143n
镤234子核
1 e
β粒子
上述两个衰变分别 为α衰变和β衰变，每个 方程两边的质量数和电 荷数也是守恒的。
我们了解了两个α衰变和β 衰变的粒子，那么，它们究竟 是怎样定义的呢？
想一想
名词解释
放射性元素的原子核 中，两个中子和两个质子
β28026P b
小练习ຫໍສະໝຸດ Baidu
写出放射性同位素
2 1
51N
a
经过β
衰变和γ辐射，衰变成镁同位素Mg的衰变方程。
点拨
解：25 11
Na
25 12
Mg
+
0 -1
e
+
γ
研究表明，放射性同位素衰变的快慢有一定
的规律，而且非常稳定。
例如，氡222经过α衰变变为钋218，如果隔一 段时间测量一次剩余氡的数量就会发现，大约每
α、β衰变方程。 半衰期及其应用。
2、难点
α、β衰变方程。 半衰期及其应用。
本节导航
1、原子核衰变 2、半衰期 3、碳14鉴年技术
名词解释
原子核放出α粒子 或β粒子后，变成新的 原子核，我们把这种变 化称为原子核的衰变。
放出α粒子，称为α衰变。放出β粒子， 称为β衰变。大量的实验表明：
原子核衰变前后的电荷数和质量数都守恒。