高考物理总复习 放射性元素的衰变核能课件课件
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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
高考物理一轮复习12第3讲放射性元素的衰变核能课件
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， 同时伴随着γ辐射。 ③两个典型的衰变方程： α衰变: 29 32 8U 23 9 4 0T h＋ 2 4H e β衰变: 23 9 4 0 T h 23 9 4 1P a＋ － 0 1e。
(2)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)放射性同位素的应用与防护： ①放射性同位素：有_天__然__放射性同位素和_人__工__放射性同位素两类；放射性同 位素的化学性质相同。 ②应用：消除静电、工业探伤、做_示__踪__原__子__等。 ③防护：防止射线对人体组织的伤害。
2.原子核的组成：
(1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为_核__子__。质子带正电，中子
②影响因素：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。
(3)公式：N余=N原·
(
1
t
)
，m余=m原· (
1
t
)
。
2
2
二、核力和核能 1.原子核内部，_核__子__间__所特有的相互作用力。 2.核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应的能量ΔE=_Δ__m_c_2 。 3.原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量 为ΔE=_Δ__m_c_2 。
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一 动，久坐对身体不好哦~
2021/4/17
高考物理一轮复习12第3讲放射性元素的衰变 核能课件
13
结束语
同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成 功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
高考物理总复习 第15章 3讲 放射性元素的衰变 核能课件 新人教版
、不同的 的化学性质．中子数
的原子互称
3．物质发射射线的性质相称同为 地放出射线的现象叫做
，放射性元素自发 放射性 ．
天然放射现象
二、核反应
1．衰变
原子核
地放出某种粒子而转变为新核的变化叫做
原子核的 自发．放射性元素衰变时放出的射线共有三种：α
射线， 衰变射线和
射线．
(1)按照衰β变时放出粒子γ 的不同又分为α衰变和β衰变．
(3)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， 它表示放射性元素衰变的快慢，半衰期是由 的性质决定
的，与它所处的
和
无关，不同的放射
性元素半衰期不同．
元素
物理状态 化学状态
用N0、m0分别表示衰变前的原子核数目和质量，N、m分别 表示衰变后剩余原子核的数目和质量，τ为半衰期，t表示
衰变过程所经历的时间，则N＝
(3)在电场中偏转轨迹是抛物线，在磁场中偏转轨迹是圆弧．
友情提示：(1)自然界中原子序数大于或等于83的所有元素， 都能自发地放出射线；原子序数小于83的元素，个别的也 具有放射性．(2)天然放射现象说明原子核是有内部结构 的．元素的放射性不受单质和化合物存在形式的影响．
如图所示，x为未知放射源，它向右方发射放射线，p为 一张厚度约为0.5mm左右的薄铝箔，铝箔右侧是一真空区 域，内有较强磁场，q为荧光屏，h是观察装置．实验时， 若将磁场撤去，每分钟观察到荧光屏上的亮点数基本没有 变化，然后将铝箔移开，则每分钟观察到荧光屏上的亮点 数明显增加，则可知放射源x可能为
贯穿实例
用纸能挡住
对空气的电 离作用
很强
在空气中的 径迹
粗、短、直
能使胶片
感光
产生机制
5.2 放射性元素的衰变 (教学课件)-高二物理人教版选择性必修三(共53张PPT)
高二物理（人教版2019）
§5.2 放射性元素的衰变
第五章 原子核
新课导入
在古代，不论是东方还是西方，都有一批人
追求“点石成金”之术，他们试图利用化学方法
将一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术
士的希望都破灭了。那么，真的存在能让一种元
素变成另一种元素的过程吗？
类似于“点石成金”的事一直就在自然界中进行
(2)20682Pb 与23892U 相比，质子数和中子数各少多少？
(3)综合写出这一衰变过程的方程。
解析： (1)设23892U 衰变为20682Pb 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。
解：根据半衰期的定义，τ=24，t=120
t
1
1
剩下的钍为 m m0 ( ) 1 ( )
2
2
120
24
1
g
32
【例题3】(多选)地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的
衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算.测得该岩
石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半，铀
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，即发生了α
衰变。
α衰变的本质
+ →
②研究发现， β衰变实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子。
β衰变的本质
→ + −
③γ射线的产生
放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级，
§5.2 放射性元素的衰变
第五章 原子核
新课导入
在古代，不论是东方还是西方，都有一批人
追求“点石成金”之术，他们试图利用化学方法
将一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术
士的希望都破灭了。那么，真的存在能让一种元
素变成另一种元素的过程吗？
类似于“点石成金”的事一直就在自然界中进行
(2)20682Pb 与23892U 相比，质子数和中子数各少多少？
(3)综合写出这一衰变过程的方程。
解析： (1)设23892U 衰变为20682Pb 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。
解：根据半衰期的定义，τ=24，t=120
t
1
1
剩下的钍为 m m0 ( ) 1 ( )
2
2
120
24
1
g
32
【例题3】(多选)地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的
衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算.测得该岩
石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半，铀
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，即发生了α
衰变。
α衰变的本质
+ →
②研究发现， β衰变实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子。
β衰变的本质
→ + −
③γ射线的产生
放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级，
《放射性元素的衰变》高二物理选修3-5PPT课件
讲解人：XXX 时间：20XX.5.25
P P T
语文（人教版）九年级 上册
《故乡》
H
O
M
汇报人：XXX
E
T
O
W
N
时间：20XX.X.X
情景导入
同学们，如果说漂泊是人生，那么旅途中人挥之不去的便是对温暖家园的情
感记忆。“月是故乡明”，乡情已积淀为生命中的血肉、精魂。饱经沧桑的鲁
迅先生对故乡的体验又何尝不是如此？透过生意盎然、趣味无穷的百草园，严
D．铯133和铯137含有相同的质子数
典型例题
【典例4】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( AC )
(4)原子核衰变的规律是什么？
一、原子核的衰变
3. 原子核衰变的本质
α衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成α粒 子放出。
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。
一、原子核的衰变
4．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。
2．熟读课文，归纳文章层次结构
小说以“我”回故乡的见闻和感受为线索展开故事情节，按时间先后为顺序，全文分成三个部分：
第一部分(第1～5段)：写的是故乡的萧条景象， “我”的复杂心情，交代了“我”回故乡的目的；
第二部分(第6～77段)：写“我”在故乡的所见、所闻、所忆、所感，重点写了闰土的变化；
第三部分(第78～88段)：写“我”离开故乡时的种种感触，表达了“我”追求新生活的执着信念。
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
高中全程复习构想物理新教材《16.3 放射性元素的衰变 核能》教学课件
内部
②影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核________自身的因素决
没有
定的，跟原子所处的化学状态和外部条件________关系．
1
③公式：N＝N0·
2
1
，m余＝m0·
2
.
二、核力和核能
1．核力
核子
(1)概念：原子核内部，________所特有的相互作用力．
(2)特点：核力是强相互作用力、短程力，只发生在相邻的核子间．
较差
____
－e
__
1
u
1840
较弱
____
较强
0
____
0
最弱
最强
____
3.原子核的组成
核子
(1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为________．质子带
正电，中子不带电．
(2)基本关系
① 核 电 荷 数 (Z) ＝ 质 子 数 ＝ 元 素 的 原 子 序 数 ＝
中性原子的核外电子数
____________________．
应实验．下列选项中说法正确的是(
)
30
30
0
答案：BC
①15 P―→14 Si＋1 e
②21 H＋31 H―→42 He＋10 n＋17.6 MeV
4
9
12
1
③2 He＋4 Be―→ 6 C＋0 n
1
140
94
1
④235
U＋
n―→
Xe＋
Sr＋x
92
0
54
38
0 n
A．①是发现磷的同位素的核反应方程
B．②是太阳内部核反应和氢弹的核反应方程
②影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核________自身的因素决
没有
定的，跟原子所处的化学状态和外部条件________关系．
1
③公式：N＝N0·
2
1
，m余＝m0·
2
.
二、核力和核能
1．核力
核子
(1)概念：原子核内部，________所特有的相互作用力．
(2)特点：核力是强相互作用力、短程力，只发生在相邻的核子间．
较差
____
－e
__
1
u
1840
较弱
____
较强
0
____
0
最弱
最强
____
3.原子核的组成
核子
(1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为________．质子带
正电，中子不带电．
(2)基本关系
① 核 电 荷 数 (Z) ＝ 质 子 数 ＝ 元 素 的 原 子 序 数 ＝
中性原子的核外电子数
____________________．
应实验．下列选项中说法正确的是(
)
30
30
0
答案：BC
①15 P―→14 Si＋1 e
②21 H＋31 H―→42 He＋10 n＋17.6 MeV
4
9
12
1
③2 He＋4 Be―→ 6 C＋0 n
1
140
94
1
④235
U＋
n―→
Xe＋
Sr＋x
92
0
54
38
0 n
A．①是发现磷的同位素的核反应方程
B．②是太阳内部核反应和氢弹的核反应方程
高考物理一轮复习 3.2放射性元素的衰变 核能课件 沪科版选修3-5
1
知识点1 原子核的组成、放射性 放射性同位素 射线的危害和防护 Ⅰ
【思维激活1】如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意 图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的 示意图,问：
ppt精选
2
(1)图甲中到达铝板和到达混凝土的射线各是什么射线? (2)图乙中用于金属内部探伤的是哪种射线? 【解析】(1)α射线的穿透能力很弱,一张纸就能挡住;β射线的 穿透能力很强,能穿透几毫米厚的铝板;γ射线的穿透能力更强, 可以穿透几厘米厚的铅板,故到达铝板的为β和γ射线,到达混凝 土的是γ射线。(2)只有γ射线才具有足够的穿透力,能进行金属 内部的伤痕检查。 答案：(1)β和γ射线 γ射线 (2)γ射线
释放
吸收
ppt精选
15
3.比结合能： (1)定义：原子核的结合能与核子数之比,称作比结合能,也叫 平均结合能。 (2)特点：不同原子核的比结合能不同,原子核的比结合能越大, 表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定。 4.质能方程、质量亏损：爱因斯坦质能方程E=___,原子核的质 量必然比组成它的核子的质量和要小Δm,这就是mc质2 量亏损。由 质量亏损可求出释放的核能ΔE=_____。
ppt精选
28
【题组通关方案】
【典题1】(2013·大纲版全国卷) 放射性元素( )经α衰
变成为钋(
)，半衰期约为3.8天；但勘测表2明82 62 R，n 经过漫
长的地质年2代81 48 P后o ，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素
的矿石，其原因是( )
A2.82 62目R n前地壳中的
主要来自于其他放射性元素的衰变
较大的核,聚变过程会有质量亏损,要放出大量的能量,但目前核 电站都采用铀核的裂变反应。综上所述,选项B、C正确。
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数 不同 ，这样一些具有相同核电荷数和 不同中子数的原子互称为同一位素．
• (2)放射性同位素的应用
• 放射性同位素放出的射线应用于工业、探 伤、农业、
• 医疗等．
• 1．核反应：在核物理学中，原子核在其 他粒子的轰击下产生新原子核 的过程．
• 2．原子核的人工转变：用 高能粒子轰击靶 核，产生另一种新核的方法．
种类 组成 带电荷量
质量
符号 速度 在电磁 场中
α射线
高速氦核流
2e 4mp mp＝1.67× 10－27kg 42He 0.1c
偏转
β射线
高速电子流
－e
mp 1840
0－1e 0.99c 与α射线反 向偏转
γ射线 光子流 (高频电磁波)
0
静止质量为零
γ c 不偏转
• 1．α衰变和β衰变的比较
衰变类型
• 3．裂变反应堆：又称核反应堆，简称反 应堆．反应堆主要由以下几部分组成：① 控制棒 ；② 冷却剂；③ 核燃料；④ 减速剂 ； ⑤ 反射层．
种类
贯穿本领
对空气的 电离作用 在空气中
的径迹 通过胶片
产生机制
α射线 最弱 用纸能挡住
很强
β射线 较强 穿透几毫米 的铝板
较弱
γ射线 最强 穿透几厘米 的铅板
• 3．γ衰变：γ衰变是伴随着α衰变或β衰变 同时发生的，γ衰变不改变原子核的电荷 数和质量数．其实质是放射性原子核在发 生α衰变或β衰变过程中，产生的新核由于 具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出 光子
• 4．核类反型 应四可控种性 类型比较核反应方程典例
衰 α衰变 自发
29328U―→29304Th＋42He
• 如应用原子核的人工转变的三大发现的核 反应如下：
(1)1919年卢瑟福用 α粒子 轰击氮原子核，产生了氧的 同位素，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质 子，其核
• 1．核力：核子 之间的相互作用力叫核力， 它是短程力．
• 2．核能：由于原子核间存在核力，所以 核子结合成原子核或原子核 分裂 为核子时 均伴随着巨大的能量变化，这种能量称为 核能．
• 2．分类
• 3．半衰期 • (1)定义：放射性元素的原子核 有半数发生
衰变需要的时间．
• (2)半衰期的大小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
化学状态(如压强、温度等)或 物理状态 (如单 质或化合物)无关．
• 4．放射性同位素及应用 • (1)同位素 • 有些原子的原子核电荷数 相同 ，但质量
很弱
粗、短、直
细、较长、曲折
最长
感光
核内两个中子和两个 质子结合得比较 紧密，有时会作 为一个整体从较 大的原子核抛射 出来
感光
核内的中子可以转化 为一个质子和一 个电子，产生的 电子从核中发射 出来
感光
放射性原子核在发生 α衰变、β衰变后 产生的新核往往 处于高能级，当 它向低能级跃迁 时，辐射γ光子
• 实际确定方法是：根据β衰变不改变质量 数，首先由质量数改变确定α衰变次数， 然后根据核电荷数守恒确定β衰变次向箭头表示反应方向， 不能用等号连接．
• (3)核反应的生成物一定要以实验为基础， 不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成
• (4)核反应方程遵循质量数守恒而不是质 量守恒；遵循电荷数守恒．
1．重核的裂变：重核俘获一个中子后分裂成两个
(或多个)中等质量核的反应过程，重核裂变的同时放出几
个中子，并释放出核能．如：29325U＋10n―→9326Kr＋15461Ba＋
310n.
• 2．轻核的聚变：某些轻核结合成质量较 大的核的反应过程，同时释放出大量的核 能．要想使氘核和氚核结合成氦核，必须 达到 几百万度以上 的高温，因此聚变反应 又叫 热核 反应．如：
变 β衰变 自发
29304Th―→29134Pa＋0－1e
174N＋42He―→187O＋11H(卢瑟福发现质子)
42He＋94Be―→162C＋10n(查德威克发现中子)
人工转变
人工 控制
2173Al＋42He―→3105P＋10n (约里奥·居里夫妇 发现放射性同位
3105P―→3104Si＋0＋1e
α衰变
β衰变
衰变方程
MZ X―→MZ－－24Y＋42He
MZ X―→MZ＋1Y＋0－1e
2个质子和2个中子 衰变实质 结合成一个整体射出
中子转化为 质子和电子
衰变规律
211H＋210n―→42He
10n―→11H＋0－1e
电荷数守恒、质量数守恒
说明：(1)衰变次数的确定
设放射性元素
A Z
X经过n次α衰变和m次β衰变后，变为稳
定的新元素AZ′′Y，则核反应的方程为：
AZX―→ZA′′Y＋n42He＋m0－1e
根据电荷数守恒和质量数守恒可得方程：
A＝A′＋4n①
Z＝Z′＋2n－m②
由①②式联立解得：n＝A－4A′
m＝Z′－Z＋A－2A′
• 由此可见确定衰变次数可归结为求解一个 二元一次方程组．有了这个方程组，确定 衰变次数就十分方便．
2．半衰期 用 N0、m0 分别表示衰变前的原子核数目和质量， N、m 分别表示衰变后剩余的原子核的数目和质量，τ 为半衰期，t 表示衰变过程所经历的时间，则 N＝N0(12)τt，
m＝m0(12)τt. 说明：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(如单质或化合物)无关．
• 第二单元 放射性元素的衰变 核能
• 1．天然放射现象：某些元素自发地 放射某
些射线的现象称为天然放射现象，这些元
素称
放射性元素．
• 2．三种射线的本质：α射线是 氦核流，β 射线是 电子流 ，γ射线是 电磁波．
• 1．定义：原子核自发地放出某种粒子而 转变为 新核 的变化叫原子核的 衰变 ．
• 3．质能方程： E＝mc2(ΔE＝Δmc2)
• 4．质量亏损总是发生在系统向外辐射能 量的情况下，系统能量减少了，质量自然 也就减少了．当系统的质量减少Δm时， 系统的能量就减少了ΔE，减少的能量向 外辐射出去了．减少的质量转化为光子的 质量，减少的能量转化为光子的能量．虽 然光子的静止质量为零，但在光子的辐射 过程中，具有能量E＝hν，所以运动的光 子具有一定的质量．光子运动的速度始终 为c，E＝hν＝mc2，所以当一个光子的频 率为ν时，它的质量为m＝ .
• (2)放射性同位素的应用
• 放射性同位素放出的射线应用于工业、探 伤、农业、
• 医疗等．
• 1．核反应：在核物理学中，原子核在其 他粒子的轰击下产生新原子核 的过程．
• 2．原子核的人工转变：用 高能粒子轰击靶 核，产生另一种新核的方法．
种类 组成 带电荷量
质量
符号 速度 在电磁 场中
α射线
高速氦核流
2e 4mp mp＝1.67× 10－27kg 42He 0.1c
偏转
β射线
高速电子流
－e
mp 1840
0－1e 0.99c 与α射线反 向偏转
γ射线 光子流 (高频电磁波)
0
静止质量为零
γ c 不偏转
• 1．α衰变和β衰变的比较
衰变类型
• 3．裂变反应堆：又称核反应堆，简称反 应堆．反应堆主要由以下几部分组成：① 控制棒 ；② 冷却剂；③ 核燃料；④ 减速剂 ； ⑤ 反射层．
种类
贯穿本领
对空气的 电离作用 在空气中
的径迹 通过胶片
产生机制
α射线 最弱 用纸能挡住
很强
β射线 较强 穿透几毫米 的铝板
较弱
γ射线 最强 穿透几厘米 的铅板
• 3．γ衰变：γ衰变是伴随着α衰变或β衰变 同时发生的，γ衰变不改变原子核的电荷 数和质量数．其实质是放射性原子核在发 生α衰变或β衰变过程中，产生的新核由于 具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出 光子
• 4．核类反型 应四可控种性 类型比较核反应方程典例
衰 α衰变 自发
29328U―→29304Th＋42He
• 如应用原子核的人工转变的三大发现的核 反应如下：
(1)1919年卢瑟福用 α粒子 轰击氮原子核，产生了氧的 同位素，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质 子，其核
• 1．核力：核子 之间的相互作用力叫核力， 它是短程力．
• 2．核能：由于原子核间存在核力，所以 核子结合成原子核或原子核 分裂 为核子时 均伴随着巨大的能量变化，这种能量称为 核能．
• 2．分类
• 3．半衰期 • (1)定义：放射性元素的原子核 有半数发生
衰变需要的时间．
• (2)半衰期的大小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
化学状态(如压强、温度等)或 物理状态 (如单 质或化合物)无关．
• 4．放射性同位素及应用 • (1)同位素 • 有些原子的原子核电荷数 相同 ，但质量
很弱
粗、短、直
细、较长、曲折
最长
感光
核内两个中子和两个 质子结合得比较 紧密，有时会作 为一个整体从较 大的原子核抛射 出来
感光
核内的中子可以转化 为一个质子和一 个电子，产生的 电子从核中发射 出来
感光
放射性原子核在发生 α衰变、β衰变后 产生的新核往往 处于高能级，当 它向低能级跃迁 时，辐射γ光子
• 实际确定方法是：根据β衰变不改变质量 数，首先由质量数改变确定α衰变次数， 然后根据核电荷数守恒确定β衰变次向箭头表示反应方向， 不能用等号连接．
• (3)核反应的生成物一定要以实验为基础， 不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成
• (4)核反应方程遵循质量数守恒而不是质 量守恒；遵循电荷数守恒．
1．重核的裂变：重核俘获一个中子后分裂成两个
(或多个)中等质量核的反应过程，重核裂变的同时放出几
个中子，并释放出核能．如：29325U＋10n―→9326Kr＋15461Ba＋
310n.
• 2．轻核的聚变：某些轻核结合成质量较 大的核的反应过程，同时释放出大量的核 能．要想使氘核和氚核结合成氦核，必须 达到 几百万度以上 的高温，因此聚变反应 又叫 热核 反应．如：
变 β衰变 自发
29304Th―→29134Pa＋0－1e
174N＋42He―→187O＋11H(卢瑟福发现质子)
42He＋94Be―→162C＋10n(查德威克发现中子)
人工转变
人工 控制
2173Al＋42He―→3105P＋10n (约里奥·居里夫妇 发现放射性同位
3105P―→3104Si＋0＋1e
α衰变
β衰变
衰变方程
MZ X―→MZ－－24Y＋42He
MZ X―→MZ＋1Y＋0－1e
2个质子和2个中子 衰变实质 结合成一个整体射出
中子转化为 质子和电子
衰变规律
211H＋210n―→42He
10n―→11H＋0－1e
电荷数守恒、质量数守恒
说明：(1)衰变次数的确定
设放射性元素
A Z
X经过n次α衰变和m次β衰变后，变为稳
定的新元素AZ′′Y，则核反应的方程为：
AZX―→ZA′′Y＋n42He＋m0－1e
根据电荷数守恒和质量数守恒可得方程：
A＝A′＋4n①
Z＝Z′＋2n－m②
由①②式联立解得：n＝A－4A′
m＝Z′－Z＋A－2A′
• 由此可见确定衰变次数可归结为求解一个 二元一次方程组．有了这个方程组，确定 衰变次数就十分方便．
2．半衰期 用 N0、m0 分别表示衰变前的原子核数目和质量， N、m 分别表示衰变后剩余的原子核的数目和质量，τ 为半衰期，t 表示衰变过程所经历的时间，则 N＝N0(12)τt，
m＝m0(12)τt. 说明：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(如单质或化合物)无关．
• 第二单元 放射性元素的衰变 核能
• 1．天然放射现象：某些元素自发地 放射某
些射线的现象称为天然放射现象，这些元
素称
放射性元素．
• 2．三种射线的本质：α射线是 氦核流，β 射线是 电子流 ，γ射线是 电磁波．
• 1．定义：原子核自发地放出某种粒子而 转变为 新核 的变化叫原子核的 衰变 ．
• 3．质能方程： E＝mc2(ΔE＝Δmc2)
• 4．质量亏损总是发生在系统向外辐射能 量的情况下，系统能量减少了，质量自然 也就减少了．当系统的质量减少Δm时， 系统的能量就减少了ΔE，减少的能量向 外辐射出去了．减少的质量转化为光子的 质量，减少的能量转化为光子的能量．虽 然光子的静止质量为零，但在光子的辐射 过程中，具有能量E＝hν，所以运动的光 子具有一定的质量．光子运动的速度始终 为c，E＝hν＝mc2，所以当一个光子的频 率为ν时，它的质量为m＝ .