4.2 核衰变与核反应方程ppt课件

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第二节 核衰变与核反应方程式

第二节 核衰变与核反应方程式

思考与研讨
解:⑴由质量数守恒和电荷数守恒得:
10 5
B

01n
24He

37Li
⑵由于α粒子和反冲核都带正电,由左手定则知, 它们旋转方向都是顺时针方向,示意图如下。
⑶由动量守恒可以求出反冲核的速度大
小是103m/s方向和α粒子的速度方向
相反,由带电粒子在匀强磁场中做匀速
α
圆周运动的半径公式
r mv qB
跟踪训练题
2、21083Bi的半衰期是5天,10g的铋210 经过20天后还应该剩下多少?
3、放射性元素2411Na经过6 h后只剩下 1/8没有衰变,它的半衰期是多长?
思考与研讨
例7. 静止在匀强磁B核场俘中获的了一一个个1速50 度为v
=7.3×104m/s的中子而发生核反应,生成α粒子与 一个新核。测得α粒子的速度为2×104 m/s,方向与 反应前中子运动的方向相同,且与磁感线方向垂直。 求:⑴写出核反应方程。⑵画出核反应生成的两个粒 子的运动轨迹及旋转方向的示意图(磁感线方向垂直 于纸面向外)。⑶求α粒子与新核轨道半径之比。
1 0
n
11H
1 0e
思考与研讨
例1、关于天然放射现象,下列说法正确的是: ( B)C A、是玛丽*居里夫妇发现的 B、首先说明了原子核不是单一的粒子 C、γ 射线必须伴随着α或β射线而产生 D、任何放射性元素都能同时发出三种射线
例2、在核反应方程式
U 235
92
10
n 9308
Sr
136 54
可求得它们的半径之比是120∶7
2、反应能:在核反应过程中,原子核的质 量和电荷数会发生变化,同时伴随着能量的 释放或吸收,所放出或吸收的能量叫做反应 能。

衰变 核反应

衰变 核反应
A. 铅核比钍核少8个质子 B. 铅核比钍核少16个中子 C. 共经历了4次α衰变和6次β衰变 D. 共经历了6次α衰变和4次β衰变
答案ABD
7、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),则下面说法正确的是
(08全国1卷)
A.X核比Z核多一个原子
⑵174 N+
4 2
He
17
→8
O+_____
⑶150B+
1
0n
→_____+
4 2
He
⑷ 94Be+42He →_____+ 01n
56 2
57
⑸ 26Fe+ 1 H →27 Co+_____
16
4现有三个核反应: ①2411Na→2412Mg+0-1e ②23592U+10n→14156Ba+9236Kr+3 10n ③21H+31H→42He+10n 下列说法正确的是 (06全国卷) A ①是裂变,②是β衰变,③是聚变 B ①是聚变,②是裂变,③是β衰变 C ①是β衰变,②是裂变,③是聚变 D ①是β衰变,②是聚变,③是裂变
D、任何放射性元素都能同时发出三种射线
2. U238在 衰变时产生钍234。
Th234也具有放射性,放出 粒
子后变为(镤234),上述的过程可以 用下面的衰变方程表示:
U 238
92
234 90
Th
234 90
Th

4 2
He
234 91
Pa

0 -1
e
⑴174
N+
1 0
n

高考物理专题复习原子核的衰变及核反应方程式课件

高考物理专题复习原子核的衰变及核反应方程式课件
的能量大3到4倍;聚变反应比裂变反应更剧烈;对环境污染较小;自然界中聚变
反应原料丰富。
典型的裂变方程: 11 + 31 → 42 + 10
【例2】核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,
235
92是
89
常用的核燃料。受一个中子轰击后裂变成 36
和 144
56 两部分,并产生
固,原子核越稳定)
3.质能方程:一定的能量和一定的质量相联系,物体的总能量和它的质量成正比,
即 = 2 。
核子在结合成原子核时出现质量亏损 ∆ ,其能量也要相应的减少,即 ∆ = ∆ 2 。
重核裂变
1.定义:质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原
子核的过程;
8
4
【例1】天然放射性元素
经过_______次衰变和__________次


衰变,最后变成铅的同位素__________。(填入铅的三种同位素










中的一种)
核力
1.定义:原子核里的核子之间存在互相作用的核力,核力把核子紧紧地束
缚在核内,形成稳定的原子核;
2.特点:核力是强相互作用的一种表现;
核力是短程力,作用范围在1.5× 10−15 之内;
每个核子只跟邻近的核子发生核力作用。
核能
1.结合能:把构成原子核而结合在一起的核子分开所需要的能量;
(组成原子核的核子越多,它的结合能就越高)
2.比结合能:结合能与核子数之比;(比结合能越大,原子核中核子结合得越牢
衰变与衰变的比较
衰变类型
衰变方程
a衰变

2015年高二物理课件第四章第二节《核衰变与核反应方程》(粤教版选修3-5)

2015年高二物理课件第四章第二节《核衰变与核反应方程》(粤教版选修3-5)
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.经过三个半衰期后,其中铀元素的质量还剩m/8
D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2
5.钍230是α放射性的,它放出一个α粒子后变成了什 么?写出衰变方程.
230 90
Th 2 He 88 Ra , 镭 ;
4 226
6.钫223是β放射性的,它放出一个β粒子后变成了什 么?写出衰变方程.
核反应方程
3.衰变规律(通式):
A 4 4 (1)α衰变: Z X A Y He Z 2 2
A A 0 (2)β衰变: Z X Z 1Y 1 e
(3)γ衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁 到低能级。γ辐射不引起原子核衰变。 4.核内放出电子原因:中子转化成质子和电子
1 0
式中mo表示放射性物质衰变前的质量, m表示放射 性物质衰变后的剩余质量。t表示经过(衰变)的时间.
t
半衰期
m
3. 衰 变 曲 线
t
半衰期
4.说明:对一定量的某种放射性元素,有些核先衰 变,有些核后衰变,每个核的存活时间是不一样 的。放射性核素的平均存活时间称为平均寿命, 记为t。根据放射性衰减规律,半衰期与平均寿命 之间的关系为:T1/2= 0.693τ。 • 每一种放射性元素都有一定的半衰期,不同的放 射性元素,半衰期不同。
• 例如:氡222变为钋218的半衰期为3.8天,而镭 226变为氡222的半衰期为1620年,铀238变为钍 234的半衰期为4.5×109年。
半衰期
5.注意:半衰期由放射性元素的原子核内部本身的
因素决定,跟原子所处的物理状态(如压强、温度 等)或化学状态(如单质、化合物)无关。
例如,一种放射性元素,不管它以单质存在还是

核的放射性与衰变PPT课件

核的放射性与衰变PPT课件

根据上式,我们可由实验测得粒子的动能ka,直接计算出衰 变能Ed。因为粒子质量较小,大部分动能都传给了它。
原子核内部能量也以能级的形式分布,当发生 衰变时, 母核要从自身的某一能级跃迁到子核的某一能级,从而放出一
部分能量并分给子核和 粒子作为它们的动能。显然,从母核
到子核的转变所放出的这部分能量就是衰变能Ed ,它必定等于
分立值,正如在 衰变中所观测到的情形一样。但是,人们经过十多年仔细
测量后确认,射线的能量是连续谱,而不像 射线那样是分立谱。这就是
说,衰变放射出的电子的动能可为从零到某一最大值Em之间的任意值,真
是不可思议。
根据上述情况,泡利于1930年提出了中微子假说,即认为,在 衰变中
伴随着每一个电子还释放出一个很轻的中性粒子,这个中性粒子称为中微子
p p pr 0 Ed k k kr k k
第16页/共34页
对衰变与能量守恒定律的“矛盾”的解释:
1) 粒子和反冲核的动量大小相等方向相反,即p = -pr=p。显
然,这时p = 0。
Ed
k k kr
p 2 2me
p2 2m
pr 2 2mr
p 2 2me
pr 2 2mr
p2 2me
mr me mr
p2 2me
k
k MAX
即此时粒子的动能大约等于衰变能,最大。
2) 中微子和反冲核的动量大小相等方向相反,即p = -pr=p。显 然,这时p = 0,所以k =0。 对于一般情况, 粒子的动能介于上述两种极端情况之
间,而得到k = 0~Ed的连第续17页分/共布34。页
A Z
X
Z A1Y e
e
n p e e
A Z

高中物理第四章原子核4.2核衰变与核反应方程素材粤教版选修3-5(new)

高中物理第四章原子核4.2核衰变与核反应方程素材粤教版选修3-5(new)

第二节 核衰变与核反应方程情景导入γ刀,它具有无手术创伤、安全可靠、无痛苦、省时、简便的优点。

常用于治疗动静脉畸形、听神经瘤、颅咽管瘤、脑膜瘤、转移瘤、松果体瘤、垂体腺瘤等。

你知道γ刀是什么吗?简答:γ刀是利用γ射线束,通过立体定向技术聚焦在脑内一个靶目标点,使病变组织破坏而达到治疗疾病目的的方法.知识预览⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧-21)21(::)(::00142T t m m e He 公式生衰变所用的时间原子核的数目有一半发定义半衰期核电荷数守恒质量数守恒核反应方程射线是光子流射线是高速电子射线是氦核三种射线射线的核反应放出衰变射线的核反应放出衰变衰变变衰的核子原γβαββαα尊敬的读者:本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来,本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对,但是难免会有不尽如人意之处,如有疏漏之处请指正,希望本文能为您解开疑惑,引发思考。

文中部分文字受到网友的关怀和支持,在此表示感谢!在往后的日子希望与大家共同进步,成长。

This article is collected and compiled by my colleagues and I in our busy schedule. We proofread the content carefully before the release of this article, but it is inevitable that there will be someunsatisfactory points. If there are omissions, please correct them. I hope this article can solve your doubts and arouse your thinking. Part of the text by the user's care and support, thank you here! I hope to make progress and grow with you in the future.。

物理选修3-5粤教版4.2 核衰变与核反应方程 课件

物理选修3-5粤教版4.2 核衰变与核反应方程 课件

次数与其质量成正比.
设倒入水库中的放射性同位素原有质量为 m0,经过 10 d 后剩下的质量为 m,且充分均匀地混合于水中,则在存水量为
Q m3 的水库中所取得的 1 m3 水样中含有的该放射性同位素的
质量为 Δm,于是有
10
m=
m0
1 2
2
,Δm=Qm,Δm∶m0=10∶8×107
由此可解得水库存水量为 Q=2.5×105 m3.
5
【例题】( 双选) 关于天然放射现象,以下叙述正确的是 ()
A.原子核衰变时有可能单独放出 γ 射线 B.β 衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所 产生的 C.在 α、β、γ 这三种射线中,γ 射线的穿透能力最强,α 射线的电离能力最强 D.铀核(29328u)衰变为铅核(28026Pb)的过程中,要经过 8 次 α 衰变和 10 次 β 衰变
4.碳 14 的应用:(1)利用碳 14 的半衰期进行年代测定; (2)利用碳 14 的放射性检测胃病(由于射线对人体有害,现在医院 普遍采用无放射性的碳 13 进行胃病检测).
10
【例题】下列有关半衰期的说法正确的是( ) A.放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰 变的时间越短,衰变速度越大 B.放射性元素的样品不断衰变,随着剩下未衰变的原子 核的减少,元素的半衰期也变短 C.把放射性元素放在密封的容器中,可以减慢放射性元 素的衰变速度 D.降低温度或增大压强,让该元素与其他物质形成化合 物,均可减小衰变速度
13
题型 1 衰变规律的应用
【例题】某放射性元素的原子核发生两次α衰变和六次β衰
变,关于它的原子核的变化,下列说法中正确的是( C )
A.中子数减小 8 C.质子数增加 2

核衰变与核反应方程

核衰变与核反应方程

D. 2:1

22
• 5.某原子核的衰变过程如下(符号表示 放射一个粒子,表示放射一个粒子): A B C则可知:
• A 核A的中子数减核C的中子数等于2 • B 核 A的质量数减核C的质量数等于5 • C 原子核为A的中性原子中的电子数比原子
核为B的中性原子的电子数多1 • D 核C的质子数比核A的质子数少1
15
• 练习《精》 P62--例2---课本P74-5
16
U Rn • 例3.( 2007上海卷)29328
衰变为
222 86

经过m次衰变和n次衰变,则m,n分别为
(A)2,4 (B)4,2
B
(C)4,6 (D)16,6
17
课堂练习题
• 1.关于α射线,β射线,γ射线,下列说法正确的是:
A.α射线是十分之一光速的氦核,不带电 CD
8
2.衰变方程
α衰变
U 238
92
23940Th
24He
A Z
X
A4 Z 2
Y
4 2
He
β衰变 23940Th 29314Pa 10e
A Z
X
Z A1Y
0 1
e
衰变规律: 质量数和电荷数守恒
9
三、核反应方程
卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子
14 7
N
24He
187O11H
查得威克α粒子轰击铍核发现中子
9 4
Be
24He
162C
01n
核反应规律:1.质量数和电荷数守恒
2.能量守恒 10
例1.下列核反应方程中正确的是 ( B )
11
半衰期
半衰期:是放射性元素的原子核_有__半__数_发

4-2核衰变与核反应方程

4-2核衰变与核反应方程

第二节核衰变与核反应方程【学习目标】1.原子核的衰变2.会写核反应方程3.了解半衰期的概念,会用半衰期描述衰变的速度,了解半衰期的统计意义【学习内容】一、原子核的衰变原子核放出α粒子或β粒子,由于核电荷数发生了变化,它在元素周期表中的位置就发生了变化,变成了另一种原子核。

我们把这种变化称为原子核的______。

铀238核(238U)放出一个α粒子后,核的质量数减少4,电荷数减少2,称为一个新92核钍234核(234T h),放出α粒子的衰变过程叫做________。

这个过程可以用衰变方程表90示为:_____________________大量实验事实表明:原子核衰变时______数和______数都是守恒的。

钍234核也具有放射性,它能放出一个β粒子而变成镤(234Pa),放出β粒子的衰变91过程叫做________。

由于电子的质量比核子的质量小得多,我们可认为电子的质量数为零、电荷数为-1,可以把电子写为______。

这个过程的衰变方程为:_____________________二、核反应方程除了天然放射性元素会产生自发衰变外,还可以利用人工的方法产生新的原子核,这个过程叫做______反应。

与衰变过程一样,在核反应中,________守恒、________守恒。

核反三、半衰期放射性元素的衰变的快慢有一定的规律。

例如,氡222经过α衰变变为钋218。

观察发现,每过大约3.8天就有一半的氡发生了衰变。

也就是说,经过第一个3.8天,剩有一半的氡;经过第二个3.8天,剩有1/4的氡;再经过第三个3.8天,剩有1/8的氡……,如图所示。

我们把原子核数目因衰变减少到原来的一半所经过的时间,叫做______,用符号______来表示。

如果用m0表示放射性元素衰变前的质量,经过t时间后剩余的放射性元素的质量为m,则实验表明,衰变规律可以写为:_____________对一定量的某种放射性元素,有些核先衰变,有些核后衰变,每个核的存活时间是不一样的,人们用放射性元素的平均寿命 来描述平均存活时间。

4.2原子核的衰变及半衰期ppt课件

4.2原子核的衰变及半衰期ppt课件

α 氦核 +2
4 0.1c 最强 最弱

β 电子 -1 1/1837 0.99c 较强 较强
γ 光子 0
0
c 最弱 最强
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13
元素的放射性是原子的性质还是原子核 的性质?放射性的发现有何重要意义?
特点:与元素所处的化学状态无关
本质:是原子核的性质,而不是原子的 性质
意义:射线来自于原子核,表明原子核 是可分的,原子核也有内部结构
α衰变规律: M ZX M Z 4 2Y2 4He
β衰变规律: M ZX Z M 1 Y 1 0e
2.原子核在放出γ射线的过程中是否会 发生衰变?
γ辐射不引起原子核衰变
最新课件
16
α衰变:放出α粒子的衰变,如
2 9
2 3U 8 9 20 3T 4 h 4 2He
β衰变:放出β粒子的衰变,如
9 20 3 T 4 h 9 21 3P 4 a0 1e
最新课件
17
3. α、β衰变是怎样产生的?γ射线 是怎样产生的?
α衰变在放射性元素中,2个中子和两个质子 结合的比较紧密,作为一个整体从较大的原子 核中放射出来
β衰变 核内的中子转化为质子和电子, 产生的电子从核中释放出来
原子核发生α衰变或β衰变时,产生的新核 处于较高能级。新核由高能级向低能级跃迁时 辐射出γ光子。
(-1)e
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27
五、核反应的类型: 1、 衰变 2、 原子核的人工转变 3、 重核的裂变 4、 轻核的聚变
最新课件
28
六:磁场中α、β衰变的规律
1、静止原子核衰变前后系统动量守恒。
2、(1) α衰变或放出正电子 外切圆
R大 α粒子(或正电子)
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A、α射线是原子核自发射出的氦核,它的电 离作用最弱
B、β射线是原子核外电子电离形成的电子流, 它具有中等的贯穿能力
C、γ射线一般伴随着α或β射线产生,它的贯 穿能力最强
D、γ射线是电磁波,它的电离作用最强
14
练习2:如图所示,P为放在匀强电场 中的天然放射源,其放出的射线在电
场的作用下分成a、b、c三束,以下
查得威克 (1856~1940)
钋Po
铍Be
石蜡
α粒子
不可见粒子
质子
α粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么?
核反应方程式
9 4
Be
4 2
He
162
C
01n
3
原子核的组成
原子核的组成
10-15m
质子
统称核子
中子
元素符号
质量数 (核)电荷数
A Z
X
1 1
H
4 2
He
235 92
U
4
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
判断正确的是( BC)
+ A、a为α射线,b为β射线
b
B、a为β射线,b为γ射线
-
c
C、b为γ射线,c为α射线
a
D、b为α射线,c为γ射线
P 15
练习3:由原子核的衰变规律可知 ( C)
A.放射性元素一次衰变可同时产生α射线和 β射线
B.放射性元素发生β衰变时,新核的化学性 质不变
C.放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制
D.放射性元素发生正电子衰变时,新核质量 数不变,核电荷数增加1
16
练习4:某原子核A的衰变过程为 A β B α C,下列说法正确的是( D)
A、核A的质量数减核C的质量数等于5; B、核A的中子数减核C的中子数等于2; C、核A的中性原子中的电子数比原子核B的 中性原子中的电子数多1; D、核A的质子数比核C的质子数多1。
9
3、核反应方程
卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子
14 7
N
24He
187O
11H
查得威克α粒子轰击铍核发现中子
9 4
BeБайду номын сангаас
24He
162C
01n
核反应规律:1.质量数和电荷数守恒
2.能量守恒
10
例1.下列核反应方程中正确的是 ( B )
11
• 例2.α粒子轰击硼10生成氮13和X粒 子;氮13具有放射性,放出Y粒子并生 成碳13,则X粒子和Y粒子分别是
17
思考:92238U(铀)要经过几次α衰变和β衰
变,才能变为 82(206铅Pb)?它的中子数减 少了多少? 8次 α衰变,6次 β衰变, 中子数减少 22个.
18
2.种类:α衰变:放出α粒子的衰变,如
U 238
92
234 90
Th
4 2
He
β衰变:放出β粒子的衰变,如
92034Th
234 91
Pa
0 1
e
5
3.规律:原子核发生衰变时,衰变前后的
电荷数和质量数都守恒.
衰 变
α衰变:
A Z
X
A4 Z 2
Y
42
He
方 程
β衰变:
A Z
X
A Z 1
Y
01 e
说明:
1. 中间用单箭头,不用等号;
2. 是质量数守恒,不是质量守恒;
3. 方程及生成物要以实验为基础,不能杜撰。6
4. 本质: α衰变:原子核内少两个质子和两个中子 β衰变:原子核内的一个中子变成质子,
同时放出一个电子
γ射线的产生:γ射线经常是伴随着α射 线和β射线产生的,没有γ衰变。
说明: 元素的放射性与元素存在的状态无关,
• A.质子和中子 B.质子和电子 C.中子和电子 D.中子和正电子
写出核反应方程

12
U Rn • 例3.( 2007上海卷)29328 衰变为28262
要经过m次衰变和n次衰变,则m,n分别

B
(A)2,4 (B)4,2 (C)4,6 (D)16,6
13
练习1、关于α、β、γ三种射线,下列说法 中正确的是( )C
第四章 原子核
第二节 核衰变与核反应方程
1
复习:
原子核的组成
α粒子轰击氮核
• 1919年,卢瑟福用α粒子轰 击氮核时,发现了质子。
氮气N2 T C
T S
A
F

卢瑟福(1871~1937)
A:放射性物质 F:铝箔
C:容器 S:荧光屏
T:阀门 M:显微镜
核反应方程式
14 7
N
4 2
He
178
O11H
2
放射性表明原子核是有内部结构的。
7
5.注意:
一种元素只能发生一种衰变,但在 一块放射性物质中可以同时放出α、β 和γ三种射线。
U 238
92
234 90
Th
4 2
He
92034Th
234 91
Pa
0 1
e
8
三、核反应方程
自发核衰变 1.核反应: 放射性轰击
人工加速粒子轰击
2.反应能: 核反应中吸收或放出的能量
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