α、β、γ衰变的规律总结上课讲义
三种衰变的总结范文
三种衰变的总结范文衰变是指原子核中核子的转变过程。
根据不同的转变方式，可以将衰变分为三种类型：α衰变、β衰变和γ衰变。
下面将对这三种衰变进行详细总结。
1.α衰变：α衰变是指原子核中的α粒子（即带有2个质子和2个中子的氦核）从原子核中射出，以达到更稳定的状态。
在α衰变过程中，原子核的质量数减少4，原子序数减少2、α衰变发生的主要原因是一些原子核的质子数超过了稳定线，通过α衰变可以使核子数逼近稳定线。
α衰变的特点是放出高能的α粒子，具有比较大的动能和较短的半衰期。
由于α粒子带有双电荷，使得其穿透能力相对较弱，只能在极短距离内被物质吸收。
因此，α衰变对人体的伤害较小，但是当α放射性核素被摄入或吸入体内时，其放射性的α粒子会直接损害人体内部组织，对人体健康造成较大威胁。
2.β衰变：β衰变是指在原子核内部，中子转化为质子或质子转化为中子，从而变成一个新的原子核和一个高速运动的β粒子的过程。
β衰变分为两种类型：β+衰变和β-衰变。
β+衰变发生在质子过多的原子核中，其中一个质子转化为一个中子，同时释放出一个正电子和一个电子中微子。
质子数减少1，质量数不变。
β+衰变的特点是放出高能的正电子，具有较强的穿透能力，对人体的伤害较大。
β-衰变发生在中子过多的原子核中，其中一个中子转化为一个质子，同时释放出一个负电子和一个反电子中微子。
中子数减少1，质量数不变。
β-衰变的特点是放出高能的负电子，具有较大的穿透能力。
3.γ衰变：γ衰变是指由于原子核中的能级变化，释放出高能的γ射线的过程。
γ射线是电磁波辐射，具有很高的能量和极强的穿透能力。
γ衰变通常伴随着α衰变或β衰变的发生，是一种补充辐射的方式。
γ射线对人体的伤害非常大，能够穿透人体组织，使得细胞内部的DNA等分子结构发生变化，导致细胞损伤和突变。
因此，γ衰变是最具有放射性危害的一种衰变方式。
总体来说，α衰变、β衰变和γ衰变是原子核中核子转变的三种方式。
α衰变和β衰变是核子数的改变，从而使原子核趋于稳定的过程；γ衰变则是原子核内能级变化释放出的高能射线。
19.2、放射性元素的衰变(上课用课件)
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
Pa＋
0 1
e
。
•
经23940过Th6分衰钟变还为有23941
Pa
2
的半衰期是1.2分钟，则64克23940Th
克尚未衰变。
课堂总结
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
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．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：
Z AX Z A 4 2Y4 2He
方 程
β衰变： Z AX Z A 1Y0 1e
放射性衰变规律知识点总结
放射性衰变规律知识点总结放射性衰变是指原子核自发地放出射线，转变为另一种原子核的过程。
这一现象在物理学、地质学、医学等众多领域都有着重要的应用和意义。
下面我们来详细总结一下放射性衰变规律的相关知识点。
一、放射性衰变的类型1、α衰变α衰变是指原子核放出一个α粒子（即氦核，由两个质子和两个中子组成），从而转变为另一种原子核的过程。
α粒子具有较大的能量和电荷，穿透能力较弱。
例如，铀-238 经过α衰变会变成钍-234。
2、β衰变β衰变分为β⁻衰变和β⁺衰变。
β⁻衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子，并放出一个电子和一个反中微子；β⁺衰变则是一个质子转变为一个中子，放出一个正电子和一个中微子。
β粒子（电子或正电子）的穿透能力比α粒子强。
3、γ衰变γ衰变通常是在α衰变或β衰变之后发生，原子核从激发态跃迁到较低能态时放出γ射线（即高能光子）。
γ射线的穿透能力很强。
二、放射性衰变的规律1、衰变常数（λ）衰变常数是表示某种放射性核素衰变快慢的物理量，它是单位时间内一个原子核发生衰变的概率。
不同的放射性核素具有不同的衰变常数。
2、半衰期（T₁/₂）半衰期是指放射性原子核数目衰变到原来一半所需要的时间。
半衰期与衰变常数的关系为：T₁/₂＝ 0693 ／λ 。
半衰期是放射性衰变的一个重要特征参数，它不随外界条件的变化而改变。
3、平均寿命（τ）平均寿命是指放射性原子核平均存在的时间，它与半衰期和衰变常数的关系为：τ ＝ 1 ／λ 。
三、放射性衰变的数学表达式假设初始时刻（t ＝ 0）放射性原子核的数目为 N₀，经过时间 t 后，剩余的原子核数目为N，则它们之间的关系可以用以下指数函数表示：N ＝ N₀ e^（λt)这一表达式反映了放射性原子核随时间的衰变情况。
四、放射性衰变的应用1、地质年代测定通过测量岩石中放射性元素的衰变产物与剩余放射性元素的比例，可以确定岩石的形成年代，从而了解地球的演化历史。
2、医学诊断和治疗放射性同位素在医学诊断中，如 PET（正电子发射断层扫描）和SPECT（单光子发射计算机断层扫描），可以帮助医生了解人体内部器官的功能和代谢情况。
放射性元素的衰变 课件
【解析】 本题主要考查对衰变规律的应用和计算能力．
解法一：由于 β 衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数 的减少确定 α 衰变的次数，因为每进行一次 α 衰变，质量数减 4，所 以 α 衰变的次数为：x＝232－4 208次＝6 次
再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判断 β 衰变的次数.6 次 α 衰变，电荷数减少 2×6＝12 个，而每进行一次 β 衰变，电荷数增加 1，所以 β 衰变的次数为：y＝[12－(90－82)]次＝4 次．
3．影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的， 跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物) 无关．
4．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，对少量的原子核的衰变，上述规律不成立，比如有两个镭 226 原子核，不是经过一个半衰期就应该有一个发生衰变，这两个原 子核何时衰变就是不可预测的．
1．衰变规律：原子核衰变时，电荷数和质量数都守恒． 2．衰变方程 (1)α 衰变：AZX→AZ－－24Y＋42He (2)β 衰变：AZX→Z＋A1Y＋－01e
3．衰变方程的书写特点 (1)核衰变过程一般是不可逆的，所以核衰变方程只能用箭头，不 能用等号．
(2)核衰变的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒而 杜撰出不符合实际的生成物来书写核反应方程．
【方法归纳】
应用半衰期公式
m＝m021
t T
计算．
2．半衰期公式 根据半衰期的定义，原子核的数目半数发生衰变所用的时间叫做 该元素的一个半衰期．所以可推测出如下公式：剩余的数目是原来数 目的几分之几或剩余的这种元素的质量是原来的几分之几．
α、β、γ衰变的规律总结
分立谱，发射丫光子 的能量也可用于测 量原子核的能级图；
跃迁选择 定则
1，角动量守恒：
a的角动量：
L||I,If|,|l,I J 1L ,I,
2,宇称守恒：
if(1)1
允许跃迁：△1=0,±1
An=+1；
I一级禁戒跃迁：AI=0,±1,
±2An=-1；
n级禁戒跃迁：A1=土n,±(n+1)An=(-1)n
取大能量在几十kev~Mev
Kev~Mev
反应式
Ax:42丫+；
;
:AXay—
・ZXZ1Ye
・Axay
・Z八Z 1 Te
ec・；xeZAYe；
:XZAX；
；
发生的条 件（能量）
MX(Z,A)>My(Z-2,A-
4)+Ma(2,4)
3-:
MX(Z,A)>MY(Z+1,A)or△
(Z,A)>△(Z+1,A)
在B衰变的孤立系统中，角 动量守恒，轻子带走的轨道 角动量越大，跃迁级次越咼， 即跃迁矩阵元越小，衰变越 难发生
角动量守恒，(0T0跃迁不发射丫光子， 这是由于无法提供 丫光子的内禀角动 量为1)影响后面的 选择定则，同时角动 量越大，跃迁概率越 小，越难发生。
宇称对衰 变的影响 是怎样
的？为什 么？
宇称守恒(在强相 互作用和电磁相互 作用中，宇称是守 恒的)
if( 1)1其
中1a是a带走的总 角动量(因为a自 旋为0,故就等于它 的轨道角动量)
宇称不守恒(弱相互作用中 宇称不守恒),B衰变中放出 电子和中微子，电子-中微子 场与原子核的相互作用为弱 相互作用；但在非相对论情
αβγ衰变的规律总结
αβγ衰变的规律总结α、β和γ衰变是放射性核衰变的三种常见形式。
它们都是放射性核素自发放出粒子或电磁辐射以达到稳定态的过程。
下面对它们的规律进行总结：一、α衰变：α衰变是指放射性核素放出一个α粒子，即一个质子数为2、中子数为2的氦离子。
α衰变的规律如下：1.α衰变是对重元素而言的：α衰变一般发生在重元素中，如铀（U）系列放射性核素。
这是因为重元素的核子数较多，核内的相互作用导致核力相对较弱，不足以克服库伦斥力，因而核强力作用下核子数较多的重元素倾向于α衰变来达到稳定态。
2.生成新的原子核并释放能量：在α衰变时，原子核会变成另一个具有较小质量数和原子序数的新原子核。
同时，放出的α粒子携带正电荷和动能。
这个过程中，核质量减少，因此释放的能量与质量差相关。
3.放射性核素半衰期长：α衰变的半衰期较长，一般在数千年至几十亿年之间，例如铀-238的半衰期为44.5亿年。
这是由于其放出的α粒子相对较大，具有较高的能量状态，进一步衰变所需的时间相对较长。
二、β衰变：β衰变是指放射性核素中的一个中子衰变为质子，并释放出一个带负电荷的β粒子（可以是电子e-或正电子e+）。
β衰变的规律如下：1.β-衰变与β+衰变：β-衰变是指中子转化为质子，并释放出一个电子，例如钴-60放射性核素。
β+衰变是指质子转化为中子，并释放出一个正电子，例如氯-37放射性核素。
2.生成新的原子核并释放能量：在β衰变时，核子的数量发生改变，进一步生成具有不同质量数和原子序数的新原子核。
放出的β粒子带有电荷和动能。
同时，根据能量守恒定律，可能会产生伽马光子和可能的其他衰变产物。
3.半衰期较短：β衰变的半衰期通常较短，从几分钟到几十年不等，例如碳-14的半衰期为5730年。
这是由于β衰变涉及到较小的质量变化和粒子释放。
三、γ衰变：γ衰变是指放射性核素核外电子在跃迁时释放出γ光子，即高能量的电磁辐射。
γ衰变的规律如下：1.不改变原子核的结构：γ衰变不涉及原子核内的粒子数量变化，该过程只涉及到放出高能量的γ光子。
放射性元素的衰变 课件
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 ．
(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． 2．思考判断 (1)半衰期可以表示放射性元素衰变的快慢．(√) (2)半 衰期是放射性元 素的大量原子核 衰变的统计规 律．(√) (3)半衰期可以通过人工进行控制．(×)
2．α 衰变的实质是原子核中的 2 个质子和 2 个中子结合 在一起发射出来的，α 衰变方程为：AZX→AZ－－24Y＋24He，实质是： 211H＋201n→42He.
3．β 衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和 电子，放出高速电子流，β 衰变的方程为：AZX→Z＋A1Y＋－10e， 实质是：10n→11H＋－10 e.
放射性元素的衰变
原子核的衰变
1.基本知识 (1)定义 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．
(2)衰变分类
放出 α 粒子的衰变叫 α衰变
叫 β衰变
．
．放出 β 粒子的衰变
(3)衰变方程
29328U→29304Th＋ 42He
29304Th→29314Pa＋ －01e.
3．探究交流 某放射性元素的半衰期为 4 天，若有 100 个这样的原子 核，经过 4 天后还剩 50 个，这种说法对吗？ 【提示】 半衰期是大量放射性元素的原子核衰变时所 遵循的统计规律，不能用于少量的原子核发生衰变的情况， 因此，经过 4 天后，100 个原子核有多少发生衰变是不能确 定的，所以这种说法不对.
.
(4)衰变规律
α、β、γ衰变的规律总结
所采用的物理模型
穿透库仑势垒；
费米理论
单质子模型；
α，β或γ的能量与衰变能的关系
；
Tβ=Eβmax≈E0
γ光子的动能近似等于衰变能：Eγ=E0-TR≈E0
影响衰变常数大小的因素有哪些？
衰变能，原子序数
对于偶偶核：
（其中A，B为常数，与原子序数有关）
用费米积分表示衰变常数，
表明λ与跃迁类型（轻子带走的角动量），以及衰变能，原子序数都有一定关系，其中λ~E05
其中L为轻子带走的角动量
宇称守恒，γ衰变为电磁力作用的结果，电磁相互作用中宇称守恒。
电多级辐射：
磁多级辐射：
其中L为γ带走的角动量（L>=1）
发射粒子的能谱
分立谱，可以此测量原子核的能级图；
β-和β+衰变中β粒子的能量是连续谱(三体问题),而EC衰变的中微子能量是分立谱；
分立谱，发射γ光子的能量也可用于测量原子核的能级图；
在其它条件不变的情况下：
λ随着衰变能的增大而增大，
随着γ带走角动量的增加（即跃迁级次）而减小，
电多级辐射，磁电多级辐射对应的衰变常数也不同
衰变能对衰变的影响
一般而言，衰变能越大，α粒子穿透库仑势垒概率越大，衰变常数越大，α衰变越容易发生；
萨金特定律：β衰变的半衰期与β粒子最大能量（λ~E05）存在很强的依赖关系；衰变能越大，衰变越容易发生；
其他条件一定的情况下，衰变能越大，γ跃迁概率越大，γ衰变越容易发生；
角动量对衰变的影响是怎样的？为什么？
α衰变过程中角动量守恒，这影响后面的选择定则；同时α粒子带走的角动量越小，衰变越容易发生，因为α粒子穿透势垒的离心势会变小。
在β衰变的孤立系统中，角动量守恒，轻子带走的轨道角动量越大，跃迁级次越高，即跃迁矩阵元越小，衰变越难发生பைடு நூலகம்
α、β、γ衰变的规律总结
角动量对衰变的影响是怎样的为什么
α衰变过程中角动量守恒，这影响后面的选择定则；同时α粒子带走的角动量越小，衰变越容易发生，因为α粒子穿透势垒的离心势会变小。
在β衰变的孤立系统中，角动量守恒，轻子带走的轨道角动量越大，跃迁级次越高，即跃迁矩阵元越小，衰变越难发生
原子核处于激发态；
所采用的物理模型
穿Байду номын сангаас库仑势垒；
费米理论
单质子模型；
α，β或γ的能量与衰变能的关系
；
Tβ=Eβmax≈E0
γ光子的动能近似等于衰变能：Eγ=E0-TR≈E0
影响衰变常数大小的因素有哪些
衰变能，原子序数
对于偶偶核：
（其中A，B为常数，与原子序数有关）
用费米积分表示衰变常数，
表明λ与跃迁类型（轻子带走的角动量），以及衰变能，原子序数都有一定关系，其中λ~E05
α、β、γ衰变的规律总结
万阳 62 工物83
α衰变
β衰变
γ跃迁
定义
不稳定核自发地放出α粒子，并转变成另一种原子核的现象，成为α衰变；
核电荷Z发生改变，而核子数不变的自发衰变过程，称为β衰变；
原子核从激发态通过发射γ光子或其它过程跃迁到较低能态，称为γ跃迁或γ衰变；
发射的粒子的能量范围
4~9Mev
最大能量在几十kev~Mev
在其它条件不变的情况下：
λ随着衰变能的增大而增大，
随着γ带走角动量的增加（即跃迁级次）而减小，
电多级辐射，磁电多级辐射对应的衰变常数也不同
衰变能对衰变的影响
一般而言，衰变能越大，α粒子穿透库仑势垒概率越大，衰变常数越大，α衰变越容易发生；
放射性元素的衰变 课件
知识点一 原子核的衰变
提炼知识 1．原子核的衰变：原子核放出 α 粒子或 β 粒子，变 成另一种原子核，这种变化称为原子核的衰变．
2．原子核衰变的种类和规律：
种类方程规律 Nhomakorabeaα 衰变：放出 α 粒子的衰变
例如：29328U→29304Th＋42He 电荷数
β 衰变：放出 β 粒子的衰变
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．
4．应用：利用半衰期非常稳定的特点，可以测算其 衰变过程，推算时间等．
【典例 2】 放射性同位素 14C 被考古学家称为“碳
钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得 1960 年诺贝尔化学奖．
解析：(1)164C 的β衰变方程为：164C→－01e＋174N. (2)164C 的半衰期
T＝5 730 年． 生物死亡后，遗骸中的164C 按其半衰期变化，设活体 中164C 的含量为 N0，遗骸中的164C 含量为 N，
1 t 则 N＝2TN0，
1 t 即 0.25N0＝25 730N0， 即5 7t30＝2，t＝11 460 年． 答案：(1)164C→－01e＋147N (2)11 460 年
解析：因原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子 组成的，原子核内并不含电子，但在一定条件下，一个中 子可以转化成一个质子和一个负电子，一个质子可以转化 成一个中子和一个正电子，其转化可用下式表示
10n→11H＋－01e(β), 11H→10n＋01e.
由上式可看出 β 粒子(负电子)是原子核内的中子转化 而来，正电子是由原子核内的质子转化而来．
放射性核素的衰变规律课件
目录
• 放射性核素概述 • 放射性衰变类型 • 衰变规律与方程 • 放射性核素的半衰期与测量 • 放射性核素的应用 • 放射性核素的安全与防护
01
放射性核素概述
放射性核素的性质
01
02
03
不稳定
放射性核素具有不稳定性 质，会自发地衰变并释放 出射线。
能量释放
放射性核素衰变过程中会 释放出能量，包括射线能 量和热能等。
THANK YOU
3
减少暴露时间
尽量缩短与放射源的接触时间，以减少辐射剂量 累积。
放射性核素的安全与防护案例分析
案例一
某医院在操作放射性核素时，未遵守相 关法规和规定，导致辐射超标，造成工 作人员和患者受到过量照射。
VS
案例二
某研究机构在研究放射性核素时，未使用 个人防护用品，导致工作人员受到过量照 射，并引发一系列健康问题。
证，确保具备必要的安全操作技能。
合理使用放射源
03
根据实际需要，选择适当类型和活度的放射源，避免浪费和过
度照射。
放射性核素的防护措施
1 2
使用个人防护用品
操作放射性核素时，必须使用合适的个人防护用 品，如防护服、手套、面罩等，以减少辐射暴露 。
保持安全距离
尽可能保持与放射源的距离，以减少辐射剂量。
人为来源
人类活动如核反应堆、核武器试验和 核医学等产生的人为放射性核素。
02
放射性衰变类型
α衰变
定义
放射性核素自发地放射出氦核（ He）并转变为另一种核素的过程
。
原因
核内中子数过多，导致核不稳定。
产物
新核往往比原核轻，且具有更高的 稳定性。
αβγ衰变的规律总结
αβγ衰变的规律总结
质子β衰变（Beta decay）是核反应中常见的一种变化现象，它指
的是一个质子粒子（即一个带正电荷的点粒子），由于粒子发射或者转化
的变化而使原本的核结构发生变化。
质子β衰变可分为β-衰变和β+衰变，前者是由一个质子转化为一个阴电子和一个中微子，后者则是一个阳
电子转化为一个质子和一个反中微子。
γ衰变是指核反应中出现的一种特殊的放射性衰变，它指的是原子
核中能够发射出一束纯能的射线，其能量可以达到几厘米到几安士的微小
范围。
由于γ射线的强度非常小，因此它用来检测核反应的能量差别是
有效的，也是能够检测到微弱信号的一种技术。
α衰变是指原子核中一个α粒子发射，从而使原子核的结构发生变化。
它是由原子核中的一个原子核离子（一个带正电荷的α粒子）发射
而来。
α粒子的能量可以大量减少，从而使原子核获得更安稳的结构。
以上是质子β衰变、γ衰变和α衰变的概念性概述。
现在，让我
们来讨论三种衰变的规律性。
首先，让我们来讨论质子β衰变的规律性。
一、关于质子β衰变的物理机制：由于质子的阳电荷，质子在原子
核中的能量水平较高，而阴电子的能量较低，质子会以一定的概率向原子
核外发射阴电子，使原子核中的电荷变为零，从而使原子核实现稳定。
三种衰变的总结
MX(Z,A)>MY(Z-2
发生的条 件（能量）
,A-4)+MHe(2,4)或 Δ(Z,A)>Δ (Z-2,A-4)+Δ
(2,4)；
物理理论 α，β或 γ 的能量与 衰变能的
关系 影响半衰 期的因素
衰变能对 衰变的影
响
角动量对 衰变的影
响
穿透库仑势垒；
E0
A A
4
T
；
α 粒子的质量、能 量，势垒高度、
允许跃迁：
ΔI=0，±1 Δπ=+1；
一级禁戒跃迁：
从角动量守恒和
ΔI=0，±1，±2
宇称守恒即跃迁
Δπ=-1；
概率可导出γ的
n 级禁戒跃迁：
选择定则
ΔI=±n,±(n+1) Δπ=(-1)n
几 mm 金属，穿透能力和 电离能力比α离子弱，比
γ光子强
“～几 cm 铅”，穿 透能力最强但由 于不带电，几乎没
；
:
A Z
X
YA
Z 1
e ，
A Z
X
A Z
X
；
EC
:
A Z
X
ei
YA
Z 1
e
；
反应后的 产物
衰变能能 量范围
子核和α粒子
4~9Mev；处于激 发态的原子核进 行α衰变其衰变
能可能大于 9MeV
子核和β-，β+粒子，中 微子
最大能量> Δ(Z-1,A)+εi；
β衰变的费米理论
原子核处于激发 态；
单质子模型；
Tβ=Eβmax≈E0
《放射性 衰变》 讲义
《放射性衰变》讲义一、什么是放射性衰变在我们生活的这个世界中，存在着许多神奇而又神秘的现象，放射性衰变就是其中之一。
简单来说，放射性衰变指的是某些原子核自发地放出射线，并转变为另一种原子核的过程。
这些原子核具有内在的不稳定性，它们试图通过释放能量来达到更稳定的状态。
这种释放能量的方式就是放射性衰变。
二、放射性衰变的类型放射性衰变主要有三种类型：α衰变、β衰变和γ衰变。
α衰变是指原子核放出一个由两个质子和两个中子组成的α粒子，从而使原子核的质量数减少 4，原子序数减少 2。
例如，铀 238 经过α衰变会变成钍 234。
β衰变则分为β⁻衰变和β⁺衰变。
β⁻衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子被释放出来，这种电子被称为β粒子。
而β⁺衰变是原子核中的一个质子转变为一个中子和一个正电子。
γ衰变比较特殊，它通常不改变原子核的质子数和质量数，只是原子核在从高能态向低能态跃迁时放出γ射线，γ射线是一种高能电磁波。
三、放射性衰变的规律放射性衰变遵循一定的规律。
其中最重要的规律就是衰变常数和半衰期。
衰变常数表示单位时间内一个原子核发生衰变的概率。
它是每种放射性核素的固有特性，不同的核素具有不同的衰变常数。
半衰期则是指放射性原子核数目衰变到原来一半所需要的时间。
它与衰变常数之间存在着密切的关系。
通过半衰期，我们可以大致了解一种放射性物质的衰变速度。
例如，碳 14 的半衰期约为 5730 年，这意味着经过 5730 年，碳 14 的数量会减少一半。
四、放射性衰变的影响因素放射性衰变的速度一般不受外界条件的影响，比如温度、压力、化学状态等。
这是因为衰变是原子核内部的过程，外部环境的变化对其影响极小。
然而，原子核的结构和核内的相互作用会对衰变产生重要影响。
比如，原子核中的质子数和中子数的比例、核子之间的结合能等都会决定原子核的稳定性，从而影响衰变的可能性和方式。
五、放射性衰变的应用放射性衰变在许多领域都有着广泛的应用。
5.2放射性元素的衰变课件高二下学期物理人教版选择性
4.(多选)关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是( )
BD
A．原子核全部衰变所需要的时间的一半
B．原子核有半数发生衰变所需要的时间
C．相对原子质量减少一半所需要的时间
D．元素原子核总质量减半所需要的时间
5.下列有关半衰期的说法，正确的是( )
A
A．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变
素的半衰期为
(D )
A．11.4 天
B．7.6 天
C．5.7 天
D．3.8 天
新课讲授
三、核反应
1.第一次原子核人工转变： 卢瑟福用α粒子轰击氮原子核
4 2
He
14 7
N
17 8
O
1 1
H
2.核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。
在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒。
8.写出（钍核）与（铜核）两种放射性元素的α衰变方程。（铀核） 衰变为（氡核）要经过几次α衰变，几次β衰变？
(2)164C 的半衰期 T1 ＝5 730 年． 2
生物死亡后，遗骸中的164C 按其半衰期变化，设活体中164C 的含量为
N0，遗骸中164C 的含量为 N，则 N＝12Tt12 N0，
即
0.25N0＝125
t 730
N0，故5 7t30＝2，t＝11 460 年．
7.大量的某放射性元素经过 11.4 天，有78的原子核发生了衰变，该元
A Z
X
ZA1Y
10e
ZA1Y 电荷量： qY (Z 1)e
0 1
e
电荷量：
q e
同理可得： m v
v
r q B qY Z 1
5-2 放射性元素的衰变 (教学课件)——高中物理人教版(2019)选择性必修第三册
mY vY m v
一个静止的原子核发生 α 衰变：
A Z
X
Y A4
Z 2
4 2
He
Y A4
Z 2
电荷量：qY
(Z
2)e
4 2
He
电荷量：q
2e
例2：放射性同位素Na的样品经过6小时还剩下 1/8没有衰变，它的半衰期是( )
A．2小时 B．1.5小时
C．1.17小时 D．0.75小时
【答案】A
1 8
m0
m0
(
1
)
6 T
2
T 2
例3：某放射性元素原为8g，经过6天时间
已有6g发生衰变，此后它在衰变1g，还需
要几天？
m余
m0
( 1 )n 2
5.2 放射性元素的衰变
一、原子核的衰变
1.衰变定义：放射性元素的原子核放出α 粒子或β粒子后变成新的_原__子__核__的变化。
2.常见的衰变形式：α衰变、β衰变 （1）放出α粒子的衰变叫__α_衰__变___； （2）放出β粒子的衰变叫__β_衰__变___； （3）_γ_射__线__是伴随α射线或β射线产生的。
A. 264C 154B 10e B. 164C 144Be 24e
C. 164C 154Be 12H
D.
164C
14 7
N
10e
答案：D
n t T
(8 6)g 8g (1)n n 2 2
n t 2 6 T 3
T
T
例4 放射性同位素14C可用来推算文物的“年龄
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β-和β+衰变中β粒子的能量是连续谱(三体问题),而EC衰变的中微子能量是分立谱；
分立谱，发射γ光子的能量也可用于测量原子核的能级图；
跃迁选择定则
1，角动量守恒：
α的角动量：
2，宇称守恒：
允许跃迁：ΔI=0，±1
Δπ=+1；
一级禁戒跃迁：ΔI=0，±1，±2Δπ=-1；
EC：
MX(Z,A)>MYபைடு நூலகம்Z-1,A)+εi/c2orΔ(Z,A)>Δ(Z-1,A)+εi；
原子核处于激发态；
所采用的物理模型
穿透库仑势垒；
费米理论
单质子模型；
α，β或γ的能量与衰变能的关系
；
Tβ=Eβmax≈E0
γ光子的动能近似等于衰变能：Eγ=E0-TR≈E0
影响衰变常数大小的因素有哪些？
衰变能，原子序数
α、β、γ衰变的规律总结
α、β、γ衰变的规律总结
万阳 2008011762 工物83
α衰变
β衰变
γ跃迁
定义
不稳定核自发地放出α粒子，并转变成另一种原子核的现象，成为α衰变；
核电荷Z发生改变，而核子数不变的自发衰变过程，称为β衰变；
原子核从激发态通过发射γ光子或其它过程跃迁到较低能态，称为γ跃迁或γ衰变；
一般而言，衰变能越大，α粒子穿透库仑势垒概率越大，衰变常数越大，α衰变越容易发生；
萨金特定律：β衰变的半衰期与β粒子最大能量（λ~E05）存在很强的依赖关系；衰变能越大，衰变越容易发生；
其他条件一定的情况下，衰变能越大，γ跃迁概率越大，γ衰变越容易发生；
角动量对衰变的影响是怎样的？为什么？
α衰变过程中角动量守恒，这影响后面的选择定则；同时α粒子带走的角动量越小，衰变越容易发生，因为α粒子穿透势垒的离心势会变小。
对于偶偶核：
（其中A，B为常数，与原子序数有关）
用费米积分表示衰变常数，
表明λ与跃迁类型（轻子带走的角动量），以及衰变能，原子序数都有一定关系，其中λ~E05
在其它条件不变的情况下：
λ随着衰变能的增大而增大，
随着γ带走角动量的增加（即跃迁级次）而减小，
电多级辐射，磁电多级辐射对应的衰变常数也不同
衰变能对衰变的影响
n级禁戒跃迁：ΔI=±n,±(n+1)Δπ=(-1)n
光子的角动量：
光子的宇称：
电多级辐射：
磁多级辐射：
宇称不守恒（弱相互作用中宇称不守恒），β衰变中放出电子和中微子，电子-中微子场与原子核的相互作用为弱相互作用；但在非相对论情况下，前后宇称满足：
其中L为轻子带走的角动量
宇称守恒，γ衰变为电磁力作用的结果，电磁相互作用中宇称守恒。
电多级辐射：
磁多级辐射：
其中L为γ带走的角动量（L>=1）
发射粒子的能谱
在β衰变的孤立系统中，角动量守恒，轻子带走的轨道角动量越大，跃迁级次越高，即跃迁矩阵元越小，衰变越难发生
角动量守恒，（0→0跃迁不发射γ光子，这是由于无法提供γ光子的内禀角动量为1）影响后面的选择定则，同时角动量越大，跃迁概率越小，越难发生。
宇称对衰变的影响是怎样的？为什么？
宇称守恒（在强相互作用和电磁相互作用中，宇称是守恒的） 其中lα是α带走的总角动量（因为α自旋为0，故就等于它的轨道角动量）
发射的粒子的能量范围
4~9Mev
最大能量在几十kev~Mev
Kev~Mev
反应式
；
，
，
；
；
发生的条件（能量）
MX(Z,A)>MY(Z-2,A-4)+Mα(2,4)
β-：
MX(Z,A)>MY(Z+1,A)orΔ(Z,A)>Δ(Z+1,A)
β+：MX(Z,A)>MY(Z-1,A)+2meorΔ(Z,A)>Δ(Z-1,A)+2mec2