物理资料19-20 第19章 2 放射性元素的衰变PPT课件
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高中物理第19章2放射性元素的衰变课件选修35高二选修35物理课件
12/9/2021
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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： 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．
[答案] AC
12/9/2021
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合作探究 攻重难
12/9/2021
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原子核衰变(shuāibiàn)的理解
1．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.210 n＋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
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有关半衰期的两点提醒 (1)半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时 间，而不是样本质量减少一半的时间． (2)经过 n 个半衰期，剩余原子核 N 剩＝21nN 总．
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2．新发现的一种放射性元素 X，它的氧化物 X2O 的半衰期为 8 天，X2O 与 F 发生化学反应 2X2O＋2F2===4XF＋O2 之后，XF 的半 衰期为( )
12/9/2021
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放射性元素的衰变(ppt)
放大了1000倍的铀矿石
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
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
精品――高中物理 人教版选修35 192放射性元素的衰变PPT课件
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
规律1：不同的放射性元素，半衰期不同
规律2：半衰期由核自身的因素决定，跟所处的化 学状态和外部条件都无关。半衰期不会改变。
规律3：半衰期满足统计规律,研究个别原子的半 衰期毫无意义。
第十九章 原子核
19.2 放射性元素的衰变
A z
X
方法一：利用磁场
方法二：利用电场
α× 射× 线×
+×
γ射线
×××× ×××× ×××× ××××
β射线 -
问题：三种射线来自哪里？
2
思考:根据质量守恒和电荷守恒，原子核在放出射 线后,自身会产生什么变化? 1.原子核的衰变：我们把原子核由于放出某种粒子
X
Y A4
Z2
24He
二、 β衰变
β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．
293T 04 h2931 P 4 a1 0e
244 83
BiΒιβλιοθήκη ?210 84Po
?
A Z
X
YA
Z 1
10e
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
n
1 1
H
0 1
e
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．
【例1】已知钍234的半衰期是24天，1g钍经过 120天后还剩多少？
【例2】铋210的半衰期是5天，经过多少天后， 20g铋还剩1.25g?
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
放射性元素的衰变 PPT课件 课件2 人教课标版
•
46、在浩瀚的宇宙里，每天都只是一瞬，活在今天，忘掉昨天。
•
47、小事成就大事，细节成就完美。
•
48、凡真心尝试助人者，没有不帮到自己的。
•
49、人往往会这样，顺风顺水，人的智力就会下降一些；如果突遇挫折，智力就会应激增长。
•
50、想像力比知识更重要。不是无知，而是对无知的无知，才是知的死亡。
•
51、对于最有能力的领航人风浪总是格外的汹涌。
•
1、再长的路一步一步得走也能走到终点，再近的距离不迈开第一步永远也不会到达。
•
2、从善如登，从恶如崩。
•
3、现在决定未来，知识改变命运。
•
4、当你能梦的时候就不要放弃梦。
•
5、龙吟八洲行壮志，凤舞九天挥鸿图。
•
6、天下大事，必作于细；天下难事，必作于易。
•
7、当你把高尔夫球打不进时，球洞只是陷阱；打进时，它就是成功。
（3）γ衰变:伴随射线或射线产生.
二、半衰期
1、半衰期: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
NN0(12)Tt ;mm0(12)Tt
放素射的2、半性衰不元期同素。的衰放变射的性快元慢素是，核半内衰部期自不身同因素
决定。
放射性元素半衰变是一个统计规律。
作业布置：
完成 课后练习及讲 学稿
•
56、远大抱负始于高中，辉煌人生起于今日。
•
57、理想的路总是为有信心的人预备着。
•
58、抱最大的希望，为最大的努力，做最坏的打算。
•
59、世上除了生死，都是小事。从今天开始，每天微笑吧。
•
60、一勤天下无难事，一懒天下皆难事。
放射性元素的衰变(高中物理教学课件)完整版
1.半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变 所需的时间，叫作这种元素的半衰期。
注意： ①不同的放射性元素，半衰期不同。 ②半部自身的因素决定的，跟物理性质化学 性质无关。
二.半衰期
二.半衰期
2.半衰期的计算：
m
m0
(
1 2
)
t T
，N
的实验模拟图，实验中涉及有三种粒子，则
（B ） A．x1是中子
Be
B．x2是中子
C．x3是中子
D．x2是α粒子
提示：查德威克发现中子的实验，是利用钋（Po）衰变 放出的α粒子轰击铍（Be）产生的中子能将石蜡中的质 子打出来，则x1是α粒子，x2是中子，x3是质子。
四.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。
四.放射性同位素及其应用
4.应用： ③培优、保鲜
利用γ射线照射种子，会使种子的遗传基因 发生变异，经过筛选，可以培育出新品种。 用γ射线照射食品可以杀死使食物腐败的细 菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期。
④示踪原子
一种元素的各种同位素都有相同的化学性质。 这样，我们可以用放射性同位素代替非放射 性的同位素来制成各种化合物，这种化合物 的原子跟通常的化合物一样参与所有化学反 应，但却带有“放射性标记”，可以用仪器 探测出来。这种原子就是示踪原子。
2.分类：
天然放射性同位素：40多种 人工放射性同位素：1000多种，每种元素都有了自己的 放射性同位素。
3.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
放射性元素的衰变PPT课件
B、该核发生的是β衰变
b
C、磁场方向一定垂直于纸面向里
D、不能判定磁场方向向里还是向外
.
19
6.课堂检验：
练习2：静止在匀强磁场中的某放射性元素的 原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向 与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半 径之比为44︰1，如图，则（ABC ）
A、α 粒子与反冲粒子的动量大 小相等，方向相反
×
B、原来放射性元素的原子核电 ×
荷数为90
C、反冲核的核电荷数为88
×
D、α 粒子与反冲核的速度之比 为1︰88
×
.
×
R×1
× ×
××
× R×2
××
××
20
6.课堂检验：
练习3：本题中用大写字母代表原子核，E经α衰变 成为F，再经β衰变成为G，再经α衰变成为H。上述 系列衰变可记为下式：
E F G H
1.意义： 表示放射性元素衰变快慢的物理量
2.定义：放射性元素的原子核有半数发 生衰变所需的时间
不同的放射性元素其半衰期不同．
3.公式：
N
N
0
(
1 2
)
t T
;
m
m0
(
1
t
)T
2
.
25
3.公式：
经过n个半衰期(T)其剩余的质量为：
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：
.
26
.
28
物理学家“点汞成金”的科学事实：
日本科学家松本高明进行了一次大型实验：将 1.34吨汞放在一个特制的容器中，然后用五千万电子 伏特的γ射线照射汞，照射时间为70天，最后得到 74kg的黄金。
第十九章 第2节 放射性元素的衰变
[思路点拨]
(1)放射性元素发生衰变时，质量数和电荷数均守恒。
(2)先确定衰变时放出的粒子，再确定衰变的种类。
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[解析] 29382U―① ―→29304Th，质量数少 4，电荷数少 2，说明 ①为 α 衰变。29304Th―②―→29341Pa，质子数加 1，质量数不变，说 明②为 β 衰变，中子转化成质子。29341Pa―③―→29342U，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 A 正确。
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3．衰变方程 29328U→29304Th＋ 42He 29304Th→29341Pa＋ －01e 。 4．衰变规律 (1)原子核衰变时 电荷数 和 质量数 都守恒。 (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，同时伴随着 γ 辐射。这时，放射性物 质发出的射线中就会同时具有 α、β 和 γ 三种射线。
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3．[多选]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．原子核外的电子跃迁时放出的光子
C．原子核内存在着的电子
D．原子核内的一个中子变成一个质子时，放射出的一个电子
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19.2放射性元素的衰变(PPT课件)
m
m0 (
1 2
t
)
m=0.25g
注意：
（1）半衰期的长短由核内部自身的因素决定，跟所 处的化学状态和外部条件都没有关系。
（2）讨论与交流：对某个确定的铀238原子核，我 们能够预言它在什么时候衰变吗？为什么？ 答：放射性元素的半衰期，描述的是大量粒子的统计 规律，单个的微观事件是不可预言什么时候衰变的。
质量数208，原子序数82
二、半衰期
1、半衰期
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。
放射性元素的剩余质量 与原有质量的关系：
mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
m0 (
1 2
t
)
2、不同的放射性元素，半衰期不同
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
2.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.
二、半衰期
1、半衰期: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。
2、不同的放射性元素，半衰期不同
m
m0
(
2.衰变遵循的原则： 质量数守恒，电荷数守恒。
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 A4
Z2
24He
226 88
Ra
28262Rn
24He
U 238
92
?
U 238
92
第十九章放射性元素的衰变ppt文档
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。 (2)由于每发生一次 α 衰变质子数和中子数均减少 2，每 发生一次 β 衰变中子数减少 1，质子数增加 1，故28026Pb 比29328 U 质子数少 10，中子数少 22。
解析：由于在核反应中反应前后满足电荷数和质量数守恒， 可由已知粒子的电荷数和质量数依据守恒原则确定未知粒 子的电荷数和质量数，由此确定该粒子。A 项中反应前、后 电荷数和质量数分别满足 6－6＝0、9＋4－12＝1。即 X 的 电荷数为 0，质量数为 1，即为中子，A 正确；同理，C 正 确。 答案：AC
解析：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、
原子序数增加 1。 答案：D
半衰期
1．定义
[自学教材]
大量放射性元素的原子核有半数 发生衰变所需的时间。
2．决定因素 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没有关系。不同的放射性 元素，半衰期不同。
AZX→AZ′′Y＋n24He＋m－10e 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。 [特别提醒] (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。
3．应用
利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、
推断时间。
[重点诠释] 1．对半衰期的理解 半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射 性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。 2．半衰期公式 N 余＝N 原(12)t/T，m 余＝m0(12)t/T。式中 N 原、m0 表示衰变前 的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后的尚未发生衰变的原 子数和质量，t 表示衰变时间，T 表示半衰期。
解析：由于在核反应中反应前后满足电荷数和质量数守恒， 可由已知粒子的电荷数和质量数依据守恒原则确定未知粒 子的电荷数和质量数，由此确定该粒子。A 项中反应前、后 电荷数和质量数分别满足 6－6＝0、9＋4－12＝1。即 X 的 电荷数为 0，质量数为 1，即为中子，A 正确；同理，C 正 确。 答案：AC
解析：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、
原子序数增加 1。 答案：D
半衰期
1．定义
[自学教材]
大量放射性元素的原子核有半数 发生衰变所需的时间。
2．决定因素 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没有关系。不同的放射性 元素，半衰期不同。
AZX→AZ′′Y＋n24He＋m－10e 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。 [特别提醒] (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。
3．应用
利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、
推断时间。
[重点诠释] 1．对半衰期的理解 半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射 性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。 2．半衰期公式 N 余＝N 原(12)t/T，m 余＝m0(12)t/T。式中 N 原、m0 表示衰变前 的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后的尚未发生衰变的原 子数和质量，t 表示衰变时间，T 表示半衰期。
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19
(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．
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20
【例 1】 23982U 核经一系列的衰变后变为20862Pb 核，问： (1)一共经过几次 α 衰变和几次 β 衰变？ (2)20862Pb 与23982U 相比，质子数和中子数各少了多少？ (3)综合写出这一衰变过程的方程．
欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为( )
A．222 g
B．8 g
C．2 g
D．4 g
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41
[解析] 原有氡 222 共 444 g，经过一个半衰期后有 222 g 氡发生 衰变，其衰变方程为22826Rn→21884Po＋42He，但是衰变后生成的钋 218 还在左盘，也就是说，经过一个半衰期只有 4 g 的 α 粒子从左盘放射 出去，因此欲使天平再次平衡，右盘中只需取出 4 g 砝码．故 A、B、 C 错误，D 正确．
[答案] D
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42
课时分层 作 业
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25
[解析] 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、原子序数增加 1.
[答案] AD
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26
半衰期的理解与应用
1．对半衰期的理解：半衰期表示放射性元素衰变的快慢． 2．半衰期公式：N 余＝N 原12τt，m 余＝m012τt式中 N 原、m0 表示衰 变前的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后的尚未发生衰变的原子数 和质量，t 表示衰变时间，τ 表示半衰期．
(2)原子核发生 β 衰变时，原子核的质量不变．
(× )
(3)原子核发生衰变时，质量数和电荷数都守恒．
(√ )
(4)半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律． ( √ )
(5)对放射性元素加热时，其半衰期缩短．
(× )
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10
2．(多选)原子核23982U 经放射性衰变①变为原子核23940Th，继而经 放射性衰变②变为原子核23941Pa，再经放射性衰变③变为原子核23942U.
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2．衰变规律 原子核发生衰变时，遵循三个守恒定律 (1)衰变前后的电荷数守恒． (2)质量数守恒． (3)动量守恒．
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3．衰变方程通式 (1)α 衰变：AZX→AZ－－24Y＋42He (2)β 衰变：AZX→Z＋A1Y＋－01e
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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： 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．
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．
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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． 3．衰变过程
23982U→23940Th＋_42_H_e___ 23940Th→23941Pa＋_－_01e__
[答案] AC
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合作探究 攻重难
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原子核衰变的理解 1．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.210 n＋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
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3．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，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变， 半衰期只适用于大量的原子核．
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【例 2】 碘 131 核不稳定，会发生 β 衰变，其半衰期为 8 天． (1)碘 131 核的衰变方程：13513I→______(衰变后的元素用 X 表示)． (2)经过________天 75%的碘 131 核发生了衰变．
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[解析] (1)设23982U 衰变为20862Pb 经过 x 次 α 衰变和 y 次 β 衰变．由 质量数守恒和电荷数守恒可得
238＝206＋4x
①
92＝82＋2x－y
②
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．
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(2)由于每发生一次 α 衰变质子数和中子数均减少 2，每发生一 次 β 衰变中子数减少 1，而质子数增加 1，故20862Pb 较23982U 质子数少 10，中子数少 22.
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
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[解析] 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146C→147N＋－01e，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．
2．决定因素
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没有关系．不同的放射性元素，半衰期
_不_同__．
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3．应用 利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、推断时 间．
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1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(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.(√ )
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[解析] 镍 63 的衰变方程为6238Ni→－01e＋6239Cu，选项 A 对，B 错； 电流方向为正电荷定向移动方向，在电池内部电流从铜片到镍片， 镍片电势高，选项 C、D 均错误．
[答案] A
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4．一块氡 222 放在天平的左盘时，需要天平的右盘加 444 g 砝
码，天平才能处于平衡，氡 222 发生 α 衰变，经过一个半衰期以后，
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1．一个放射性原子核，发生一次 β 衰变，则它的( ) A．质子数减少一个，中子数不变 B．质子数增加一个，中子数不变 C．质子数增加一个，中子数减少一个 D．质子数减少一个，中子数增加一个 [解析] β 衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，故 中子减少一个而质子增加一个．故 A、B、D 错，C 对． [答案] C
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4．衰变规律
(1)原子核衰变时电__荷__数__和_质_量__数__都守恒．
(2)任何一种放射性元素只有一种放射性，不能同时既有 α 放射 性又有 β 放射性，而 γ 射线伴随 α 衰变或 β 衰变产生．
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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．
(3)衰变方程为23982U→20862Pb＋842He＋6－01e. [答案] (1)8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变 (2)10 22 (3)23982U→20862Pb＋842He＋6－01e
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衰变次数的判断方法 (1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒． (2)每发生一次 α 衰变，质子数、中子数均减少 2. (3)每发生一次 β 衰变，中子数减少 1，质子数增加 1.
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2．新发现的一种放射性元素 X，它的氧化物 X2O 的半衰期为 8 天，X2O 与 F 发生化学反应 2X2O＋2F2===4XF＋O2 之后，XF 的半 衰期为( )
A．2 天 B．4 天 C．8 天 D．16 天
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[解析] 放射性元素的衰变快慢由原子核内部的自身因素决定， 与原子的化学状态无关，故半衰期仍为 8 天，A、B、D 错，C 对．
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[解析] (1)13513I→13514X＋－01e (2)75%的碘发生了衰变，即 25%的未衰变． 即mm0＝25%＝14＝122 共经历了两个半衰期即 16 天．
[答案] (1)13513I→13514X＋－01e (2)16
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有关半衰期的两点提醒 (1)半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时 间，而不是样本质量减少一半的时间． (2)经过 n 个半衰期，剩余原子核 N 剩＝21nN 总．
[答案] BD
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3．有一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达 100 年的放 射性同位素镍 63(6238Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍 63 发生 β 衰变时释放电子给铜片，把镍 63 和铜片作电池两极，外接 负载为负载提供电能．下面有关该电池的说法正确的是( )
A．镍 63 的衰变方程是6238Ni→6239Cu＋－01e B．镍 63 的衰变方程是6238Ni→6237Cu＋01e C．外接负载时镍 63 的电势比铜片低 D．该电池内电流方向是从镍片到铜片
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(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．
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【例 1】 23982U 核经一系列的衰变后变为20862Pb 核，问： (1)一共经过几次 α 衰变和几次 β 衰变？ (2)20862Pb 与23982U 相比，质子数和中子数各少了多少？ (3)综合写出这一衰变过程的方程．
欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为( )
A．222 g
B．8 g
C．2 g
D．4 g
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[解析] 原有氡 222 共 444 g，经过一个半衰期后有 222 g 氡发生 衰变，其衰变方程为22826Rn→21884Po＋42He，但是衰变后生成的钋 218 还在左盘，也就是说，经过一个半衰期只有 4 g 的 α 粒子从左盘放射 出去，因此欲使天平再次平衡，右盘中只需取出 4 g 砝码．故 A、B、 C 错误，D 正确．
[答案] D
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课时分层 作 业
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[解析] 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、原子序数增加 1.
[答案] AD
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半衰期的理解与应用
1．对半衰期的理解：半衰期表示放射性元素衰变的快慢． 2．半衰期公式：N 余＝N 原12τt，m 余＝m012τt式中 N 原、m0 表示衰 变前的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后的尚未发生衰变的原子数 和质量，t 表示衰变时间，τ 表示半衰期．
(2)原子核发生 β 衰变时，原子核的质量不变．
(× )
(3)原子核发生衰变时，质量数和电荷数都守恒．
(√ )
(4)半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律． ( √ )
(5)对放射性元素加热时，其半衰期缩短．
(× )
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2．(多选)原子核23982U 经放射性衰变①变为原子核23940Th，继而经 放射性衰变②变为原子核23941Pa，再经放射性衰变③变为原子核23942U.
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2．衰变规律 原子核发生衰变时，遵循三个守恒定律 (1)衰变前后的电荷数守恒． (2)质量数守恒． (3)动量守恒．
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3．衰变方程通式 (1)α 衰变：AZX→AZ－－24Y＋42He (2)β 衰变：AZX→Z＋A1Y＋－01e
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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： 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．
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．
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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． 3．衰变过程
23982U→23940Th＋_42_H_e___ 23940Th→23941Pa＋_－_01e__
[答案] AC
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合作探究 攻重难
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原子核衰变的理解 1．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.210 n＋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
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3．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，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变， 半衰期只适用于大量的原子核．
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【例 2】 碘 131 核不稳定，会发生 β 衰变，其半衰期为 8 天． (1)碘 131 核的衰变方程：13513I→______(衰变后的元素用 X 表示)． (2)经过________天 75%的碘 131 核发生了衰变．
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[解析] (1)设23982U 衰变为20862Pb 经过 x 次 α 衰变和 y 次 β 衰变．由 质量数守恒和电荷数守恒可得
238＝206＋4x
①
92＝82＋2x－y
②
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．
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(2)由于每发生一次 α 衰变质子数和中子数均减少 2，每发生一 次 β 衰变中子数减少 1，而质子数增加 1，故20862Pb 较23982U 质子数少 10，中子数少 22.
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
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[解析] 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146C→147N＋－01e，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．
2．决定因素
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没有关系．不同的放射性元素，半衰期
_不_同__．
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3．应用 利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、推断时 间．
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1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(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.(√ )
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[解析] 镍 63 的衰变方程为6238Ni→－01e＋6239Cu，选项 A 对，B 错； 电流方向为正电荷定向移动方向，在电池内部电流从铜片到镍片， 镍片电势高，选项 C、D 均错误．
[答案] A
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4．一块氡 222 放在天平的左盘时，需要天平的右盘加 444 g 砝
码，天平才能处于平衡，氡 222 发生 α 衰变，经过一个半衰期以后，
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1．一个放射性原子核，发生一次 β 衰变，则它的( ) A．质子数减少一个，中子数不变 B．质子数增加一个，中子数不变 C．质子数增加一个，中子数减少一个 D．质子数减少一个，中子数增加一个 [解析] β 衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，故 中子减少一个而质子增加一个．故 A、B、D 错，C 对． [答案] C
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4．衰变规律
(1)原子核衰变时电__荷__数__和_质_量__数__都守恒．
(2)任何一种放射性元素只有一种放射性，不能同时既有 α 放射 性又有 β 放射性，而 γ 射线伴随 α 衰变或 β 衰变产生．
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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．
(3)衰变方程为23982U→20862Pb＋842He＋6－01e. [答案] (1)8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变 (2)10 22 (3)23982U→20862Pb＋842He＋6－01e
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衰变次数的判断方法 (1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒． (2)每发生一次 α 衰变，质子数、中子数均减少 2. (3)每发生一次 β 衰变，中子数减少 1，质子数增加 1.
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2．新发现的一种放射性元素 X，它的氧化物 X2O 的半衰期为 8 天，X2O 与 F 发生化学反应 2X2O＋2F2===4XF＋O2 之后，XF 的半 衰期为( )
A．2 天 B．4 天 C．8 天 D．16 天
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[解析] 放射性元素的衰变快慢由原子核内部的自身因素决定， 与原子的化学状态无关，故半衰期仍为 8 天，A、B、D 错，C 对．
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[解析] (1)13513I→13514X＋－01e (2)75%的碘发生了衰变，即 25%的未衰变． 即mm0＝25%＝14＝122 共经历了两个半衰期即 16 天．
[答案] (1)13513I→13514X＋－01e (2)16
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有关半衰期的两点提醒 (1)半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时 间，而不是样本质量减少一半的时间． (2)经过 n 个半衰期，剩余原子核 N 剩＝21nN 总．
[答案] BD
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3．有一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达 100 年的放 射性同位素镍 63(6238Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍 63 发生 β 衰变时释放电子给铜片，把镍 63 和铜片作电池两极，外接 负载为负载提供电能．下面有关该电池的说法正确的是( )
A．镍 63 的衰变方程是6238Ni→6239Cu＋－01e B．镍 63 的衰变方程是6238Ni→6237Cu＋01e C．外接负载时镍 63 的电势比铜片低 D．该电池内电流方向是从镍片到铜片