选修3-5第十九章原子核第二节放射性元素的衰变课件
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A、a为α射线，b为β射线
+ B、a为β射线，b为γ射线
C、b为γ射线，c为α射线 D、b为α射线，c为γ射线
b c a P
-
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
4. 本质：
α衰变：原子核中2个中子和2个质子结合成为 一个整体从核中抛射出来，发生α衰变。
2 1 H 2 0 n 2 He
1 1 4
β衰变：原子核内的一个中子变成质子， 1 1 0 同时放出一个电子
0
n 1 H 1 e
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。 元素的放射性与元素存在的状态无关，
那么，碳—14测年法是如何测定古代遗存的 年龄呢？ 原来，宇宙射线在大气中能够产生放射 性碳—14，并能与氧结合成二氧化碳形后进 入所有活组织，先为植物吸收，后为动物纳 入。只要植物或动物生存着，它们就会持续 不断地吸收碳—14，在机体内保持一定的水 平。而当有机体死亡后，即会停止呼吸碳— 14，其组织内的碳—14便以5730年的半衰期 开始衰变并逐渐消失。对于任何含碳物质， 只要测定剩下的放射性碳—14的含量，就可 推断其年代。
A、该核发生的是α衰变 B、该核发生的是β衰变 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
a
b
练习：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，如图所示： 则（ ABC ）
A、 α粒子与反冲粒子的动 量大小相等，方向相反 电荷数为90
考古学家确定古木年代的方法 是用放射性同位素作为“时钟”， 来测量漫长的时间，这叫做放射性 同位素鉴年法．
自然界中碳元素有三种同位素，即稳定同位素12C、 13C和放射性同位素14C。 14C由美国科学家马丁· 卡门与同事塞缪尔· 鲁宾于 1940年发现。 14C的半衰期为5730年，14C的应用主要有两个 方面：一是在考古学中测定生物死亡年代，即放射性 测年法；二是以14C标记化合物为示踪剂，探索化学 和生命科学中的微观运动。 利用宇宙射线产生的放射性同位素碳—14来测定 含碳物质的年龄，就叫碳—14测年。已故著名考古学 家夏鼐先生对碳—14测定考古年代的作用，给了极高 的评价：“由于碳—14测定年代法的采用，使不同地 区的各种新石器文化有了时间关系的框架，使中国的 新石器考古学因为有了确切的年代序列而进入了一个 新时期。
放射性表明原子核是有内部结构的。
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。
238 92
234 90
U 90 Th 2 He
234 4
Th 91 Pa 1 e
234 0
二、半衰期(T)
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：
第十九章
原子核
反射性物质发射出来的射线
wk.baidu.com
物质
电性
电离 穿透 速度 本领 本领
氦核 正电
电子 负电
1/10 C
9/10 C
强 弱
弱 强
电磁波 不带电
C
无 最强
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
238 92
2.种类： α衰变：放出α粒子的衰变，如
U 90 Th 2 He
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。
思考： U(铀)要经过几次α衰变 92 206 和β衰变，才能变为82 Pb(铅)？它 的中子数减少了多少？
×
×
× × × ×
×
× R1 × B、原来放射性元素的原子核 × × × ×
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
R2
× × ×
小结：
静止在匀强磁场中的放射性元素发生衰 变后 1、放出的粒子与反冲核的动量大小相 等方向相反 2、α粒子与反冲粒子的运动轨迹是外 切圆 β粒子与反冲粒子的运动轨迹是内切圆
8次 α衰变，6次 β衰变， 中子数减少 22个.
238
例2：一块氡222放在天平的左盘时，需 在天平的右盘加444g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，欲使天平再次平衡，应从 右盘中取出的砝码为（ D ）
A．222g B．8g C．2g D．4g
练习：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一 原来静止的原子核，该核衰变后，放出的 带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示。 由图可以判定（BD）
经过n个半衰期(T)其剩余的质量为：
1 m m0 2
n
t
1 T m m0 2
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：
1 1 T N N0 N0 2 2
n t
注意：
(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的 因素决定的，与原子所处的物理、化学 状态无关 (2)半衰期是一个统计规律，只对大量 的原子核才适用，对少数原子核是不适 用的．半衰期是放射性元素原子核有50 ％发生衰变所需要的时间，这是一种统 计规律，对单个原子核是没有意义的。
练习1、关于α、β、γ三种射线，下 列说法中正确的是（ C ） 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
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，以下判断正确的是（ BC）
234 4
β衰变：放出β粒子的衰变，如
234 90
Th 91 Pa 1 e
234 0
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 A A 4 4 变 α衰变： Z X Z 2 Y 2 He 方 β衰变： A A 0 X Z 1 Y 1 e Z 程 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。
3．γ衰变 (演示)
原子核的能量也跟原子的能量一样，其变化是不 连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在 着能级，同样是能级越低越稳定。 放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，住往蕴 藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能 级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射 出来，因此，γ射线经常是伴随α射线和 β射线产生的， 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，同时就会伴随着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。
+ B、a为β射线，b为γ射线
C、b为γ射线，c为α射线 D、b为α射线，c为γ射线
b c a P
-
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
4. 本质：
α衰变：原子核中2个中子和2个质子结合成为 一个整体从核中抛射出来，发生α衰变。
2 1 H 2 0 n 2 He
1 1 4
β衰变：原子核内的一个中子变成质子， 1 1 0 同时放出一个电子
0
n 1 H 1 e
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。 元素的放射性与元素存在的状态无关，
那么，碳—14测年法是如何测定古代遗存的 年龄呢？ 原来，宇宙射线在大气中能够产生放射 性碳—14，并能与氧结合成二氧化碳形后进 入所有活组织，先为植物吸收，后为动物纳 入。只要植物或动物生存着，它们就会持续 不断地吸收碳—14，在机体内保持一定的水 平。而当有机体死亡后，即会停止呼吸碳— 14，其组织内的碳—14便以5730年的半衰期 开始衰变并逐渐消失。对于任何含碳物质， 只要测定剩下的放射性碳—14的含量，就可 推断其年代。
A、该核发生的是α衰变 B、该核发生的是β衰变 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
a
b
练习：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，如图所示： 则（ ABC ）
A、 α粒子与反冲粒子的动 量大小相等，方向相反 电荷数为90
考古学家确定古木年代的方法 是用放射性同位素作为“时钟”， 来测量漫长的时间，这叫做放射性 同位素鉴年法．
自然界中碳元素有三种同位素，即稳定同位素12C、 13C和放射性同位素14C。 14C由美国科学家马丁· 卡门与同事塞缪尔· 鲁宾于 1940年发现。 14C的半衰期为5730年，14C的应用主要有两个 方面：一是在考古学中测定生物死亡年代，即放射性 测年法；二是以14C标记化合物为示踪剂，探索化学 和生命科学中的微观运动。 利用宇宙射线产生的放射性同位素碳—14来测定 含碳物质的年龄，就叫碳—14测年。已故著名考古学 家夏鼐先生对碳—14测定考古年代的作用，给了极高 的评价：“由于碳—14测定年代法的采用，使不同地 区的各种新石器文化有了时间关系的框架，使中国的 新石器考古学因为有了确切的年代序列而进入了一个 新时期。
放射性表明原子核是有内部结构的。
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。
238 92
234 90
U 90 Th 2 He
234 4
Th 91 Pa 1 e
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二、半衰期(T)
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：
第十九章
原子核
反射性物质发射出来的射线
wk.baidu.com
物质
电性
电离 穿透 速度 本领 本领
氦核 正电
电子 负电
1/10 C
9/10 C
强 弱
弱 强
电磁波 不带电
C
无 最强
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
238 92
2.种类： α衰变：放出α粒子的衰变，如
U 90 Th 2 He
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。
思考： U(铀)要经过几次α衰变 92 206 和β衰变，才能变为82 Pb(铅)？它 的中子数减少了多少？
×
×
× × × ×
×
× R1 × B、原来放射性元素的原子核 × × × ×
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
R2
× × ×
小结：
静止在匀强磁场中的放射性元素发生衰 变后 1、放出的粒子与反冲核的动量大小相 等方向相反 2、α粒子与反冲粒子的运动轨迹是外 切圆 β粒子与反冲粒子的运动轨迹是内切圆
8次 α衰变，6次 β衰变， 中子数减少 22个.
238
例2：一块氡222放在天平的左盘时，需 在天平的右盘加444g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，欲使天平再次平衡，应从 右盘中取出的砝码为（ D ）
A．222g B．8g C．2g D．4g
练习：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一 原来静止的原子核，该核衰变后，放出的 带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示。 由图可以判定（BD）
经过n个半衰期(T)其剩余的质量为：
1 m m0 2
n
t
1 T m m0 2
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：
1 1 T N N0 N0 2 2
n t
注意：
(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的 因素决定的，与原子所处的物理、化学 状态无关 (2)半衰期是一个统计规律，只对大量 的原子核才适用，对少数原子核是不适 用的．半衰期是放射性元素原子核有50 ％发生衰变所需要的时间，这是一种统 计规律，对单个原子核是没有意义的。
练习1、关于α、β、γ三种射线，下 列说法中正确的是（ C ） 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
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，以下判断正确的是（ BC）
234 4
β衰变：放出β粒子的衰变，如
234 90
Th 91 Pa 1 e
234 0
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 A A 4 4 变 α衰变： Z X Z 2 Y 2 He 方 β衰变： A A 0 X Z 1 Y 1 e Z 程 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。
3．γ衰变 (演示)
原子核的能量也跟原子的能量一样，其变化是不 连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在 着能级，同样是能级越低越稳定。 放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，住往蕴 藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能 级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射 出来，因此，γ射线经常是伴随α射线和 β射线产生的， 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，同时就会伴随着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。