原子核的衰变及半衰期 ppt课件
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α衰变、β衰变
（3）衰变遵从的规律是：
电荷数、质量数、能量和动量都守恒
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
α衰变：放出α粒子的衰变，如
9 22 3U 8 9 20 3T 4 h 4 2He
α衰变
β衰变
m=(1/2)nm0
或m/m0=(1/2)n
3、决定半衰期的因素：
由原子核本身决定，只与元素的种类有关，跟元素 所处的物理或化学状态无关。
4、是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核 无意义。某个原子核何时发生衰变是未知的。
放射性元素的半衰期
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．
(-1)e
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
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）
R小 新核
（2） β衰变
内切圆
R大 β粒子（电子）
R小 新核
3、规律：半径与电荷量成反比
（208/82Pb）
分析：因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不 能，所以应先从判断α衰变次数入手：
α衰变次数= 232u-208u = 6 4u
每经过1次α衰变，原子核失去2个基本电荷，那 么，钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核 实际的电荷数之差，决定了β衰变次数：
β衰变次数= (90e-2e6)-82e=4
（1）、物质放出射线的性质，叫放射性。 放射性是某些物质天然发生的现象，与外界因素无关。
（2）、具有放射性的元素叫放射性元素。（Z≥83）
（3）、物质能自发地放出射线的现象叫天然放射现 象。
意义：
放射性的发现，使人们认识到原子核是可分 的，原子核也有内部结构。
二.三种射线的性质
射线
射线
射线
请根据洛伦兹力的知识来判断这三束各是什么射线?
β衰变：放出β粒子的衰变，如
9 20 3T 4 h 9 21 3P 4 a0 1e
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
半衰期表示放射性元素 衰变快慢的物理量。
放射性元素的剩余质量与原有质量的关系：
m
m0
(
1 2
t
)
N
N0
(
1 2
t
)
例题：放射性元素衰变的快慢用什么来 描述？氡238经过3.8天有一半发生了衰变， 转变为钋218，经多长时间剩余1／64它能 够全部转变为钋218吗？
放射性元素的原子核衰变掉一半所用时间，
放射性元素自发的发出射线的现象叫做 天然放射现象．
放射性元素
居里和居里夫人在贝可勒尔的建议下，对 铀和铀的各种矿石进行了深入研究，又发现了 发射性更强的新元素。其中一种，为了纪念她 的祖国波兰而命名为钋（Po)，另一种命名为 镭（Ra）。
天然放射性现象 阅读教材回答下列问题
什么是放射性？什么叫放射性元素？什 么叫天然放射现象？
钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
铀钙石矿
天然放射性元素的原子核发出的 射线可使照相底片感光
照相底片
铅盒
射 线
放 射 源
一、天然放射现象
1896年，法国物理学家贝克勒尔发现， 铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这 种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。
物质放出射线的性质称为放射性．
具有放射性的元素称为放射性元素。 （Z≥83）
10n11 H01e
注Hale Waihona Puke Baidu：
1、 β射线来自于原子核，与核外电子无关。
2、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。
四、放射性元素的半衰期
放射性元素的半衰期
1、定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所用 时间，叫放射性元素的半衰期。
2、衰变规律：m0:放射性元素的原有质量；m：经过n 个半衰期的时间后剩余的放射性元素的质量，则有
叫放射性元素的半衰期。放射性元素衰变的快 慢用半衰期来描述
衰变规律： m0:放射性元素的原有质量；m：
经过n个半衰期的时间后剩余的放射性元素的 质量，则有
m=(1/2)nm0或m/m0=(1/2)n
例：钍232（232/90Th）经过________次α 衰变和________次β衰变，最后成为铅208
放射性物质发出的射线有三种：
天然放射线有哪几种？其性质如何？
名称
构成
电量 （e）
质量 (u)
速度
电离 能力
贯穿 本领
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
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？
4.2原子核的衰变及半衰期
教学目标：
（1）理解什么是“天然放射现象”，掌握 天然放射线的性质；
（2）掌握原子核衰变规律，理解半衰期概 念；
（3）结合天然放射线的探测问题，提高学
生综合运用物理知识的能力 。
斜水钼铀矿
翠砷铜铀矿
人们通过什么现象或实验发现原子核是由 更小的微粒构成的？
人们认识原子核的 结构就是从天然放 射性开始的。
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
三、放射性元素的衰变
阅读课本回答 1、什么叫原子核的衰变？原子核的衰 变有哪几种情况？原子核衰变过程遵循什 么规律？ （1）原子核的衰变：原子核由于放 出某种粒子而转变成新核的现象，叫做 原子核的衰变。 （2）原子核的衰变分为两种：
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。
γ射线是伴随α射线或β射线产生的。
在放射性元素的原子核中：
结合
质子
中子
转化
和
中子
质子 电子
衰变 衰变
α衰变的本质： 原子核内的两个质子和两个中子结合成氦核。
211H210n42 He
β衰变的本质： 原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个 电子。
（3）衰变遵从的规律是：
电荷数、质量数、能量和动量都守恒
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
α衰变：放出α粒子的衰变，如
9 22 3U 8 9 20 3T 4 h 4 2He
α衰变
β衰变
m=(1/2)nm0
或m/m0=(1/2)n
3、决定半衰期的因素：
由原子核本身决定，只与元素的种类有关，跟元素 所处的物理或化学状态无关。
4、是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核 无意义。某个原子核何时发生衰变是未知的。
放射性元素的半衰期
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．
(-1)e
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
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）
R小 新核
（2） β衰变
内切圆
R大 β粒子（电子）
R小 新核
3、规律：半径与电荷量成反比
（208/82Pb）
分析：因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不 能，所以应先从判断α衰变次数入手：
α衰变次数= 232u-208u = 6 4u
每经过1次α衰变，原子核失去2个基本电荷，那 么，钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核 实际的电荷数之差，决定了β衰变次数：
β衰变次数= (90e-2e6)-82e=4
（1）、物质放出射线的性质，叫放射性。 放射性是某些物质天然发生的现象，与外界因素无关。
（2）、具有放射性的元素叫放射性元素。（Z≥83）
（3）、物质能自发地放出射线的现象叫天然放射现 象。
意义：
放射性的发现，使人们认识到原子核是可分 的，原子核也有内部结构。
二.三种射线的性质
射线
射线
射线
请根据洛伦兹力的知识来判断这三束各是什么射线?
β衰变：放出β粒子的衰变，如
9 20 3T 4 h 9 21 3P 4 a0 1e
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
半衰期表示放射性元素 衰变快慢的物理量。
放射性元素的剩余质量与原有质量的关系：
m
m0
(
1 2
t
)
N
N0
(
1 2
t
)
例题：放射性元素衰变的快慢用什么来 描述？氡238经过3.8天有一半发生了衰变， 转变为钋218，经多长时间剩余1／64它能 够全部转变为钋218吗？
放射性元素的原子核衰变掉一半所用时间，
放射性元素自发的发出射线的现象叫做 天然放射现象．
放射性元素
居里和居里夫人在贝可勒尔的建议下，对 铀和铀的各种矿石进行了深入研究，又发现了 发射性更强的新元素。其中一种，为了纪念她 的祖国波兰而命名为钋（Po)，另一种命名为 镭（Ra）。
天然放射性现象 阅读教材回答下列问题
什么是放射性？什么叫放射性元素？什 么叫天然放射现象？
钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
铀钙石矿
天然放射性元素的原子核发出的 射线可使照相底片感光
照相底片
铅盒
射 线
放 射 源
一、天然放射现象
1896年，法国物理学家贝克勒尔发现， 铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这 种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。
物质放出射线的性质称为放射性．
具有放射性的元素称为放射性元素。 （Z≥83）
10n11 H01e
注Hale Waihona Puke Baidu：
1、 β射线来自于原子核，与核外电子无关。
2、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。
四、放射性元素的半衰期
放射性元素的半衰期
1、定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所用 时间，叫放射性元素的半衰期。
2、衰变规律：m0:放射性元素的原有质量；m：经过n 个半衰期的时间后剩余的放射性元素的质量，则有
叫放射性元素的半衰期。放射性元素衰变的快 慢用半衰期来描述
衰变规律： m0:放射性元素的原有质量；m：
经过n个半衰期的时间后剩余的放射性元素的 质量，则有
m=(1/2)nm0或m/m0=(1/2)n
例：钍232（232/90Th）经过________次α 衰变和________次β衰变，最后成为铅208
放射性物质发出的射线有三种：
天然放射线有哪几种？其性质如何？
名称
构成
电量 （e）
质量 (u)
速度
电离 能力
贯穿 本领
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
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？
4.2原子核的衰变及半衰期
教学目标：
（1）理解什么是“天然放射现象”，掌握 天然放射线的性质；
（2）掌握原子核衰变规律，理解半衰期概 念；
（3）结合天然放射线的探测问题，提高学
生综合运用物理知识的能力 。
斜水钼铀矿
翠砷铜铀矿
人们通过什么现象或实验发现原子核是由 更小的微粒构成的？
人们认识原子核的 结构就是从天然放 射性开始的。
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
三、放射性元素的衰变
阅读课本回答 1、什么叫原子核的衰变？原子核的衰 变有哪几种情况？原子核衰变过程遵循什 么规律？ （1）原子核的衰变：原子核由于放 出某种粒子而转变成新核的现象，叫做 原子核的衰变。 （2）原子核的衰变分为两种：
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。
γ射线是伴随α射线或β射线产生的。
在放射性元素的原子核中：
结合
质子
中子
转化
和
中子
质子 电子
衰变 衰变
α衰变的本质： 原子核内的两个质子和两个中子结合成氦核。
211H210n42 He
β衰变的本质： 原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个 电子。