高二物理原子核的衰变、原子核的人工转变
北京师范大学附属中学高中物理选修三第五章《原子核》测试题(答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID ：130926]天然放射性元素在衰变过程中会辐射α射线、β射线和γ射线。
关于原子核衰变，下列说法中正确的是（ ） A ．β射线来源于原子的核外电子B ．γ射线可以用来探测金属部件内部的缺陷C ．放射性原子核衰变成新核，原子核的比结合能减小D ．1000个半衰期为2h 的某放射性同位素，经6h 还剩125个 2．(0分)[ID ：130880]在核反应方程41417278He+N O+X →中，X 表示的是 A ．质子B ．中子C ．电子D ．α粒子3．(0分)[ID ：130876]下列说法中正确的是（ ） A ．结合能越大的原子核越稳定 B ．某放射性元素经12天有78的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为4天 C ．氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，电势能减小 D ．β衰变所释放的电子是原子核外电子电离所形成的 4．(0分)[ID ：130868]下列说法正确的是A ．原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和B ．γ射线的穿透能力很强，甚至能穿透几厘米厚的铅板C ．在天然放射现象中放出的β射线是原子的内层电子受激后辐射出来的D ．镭226衰变为氡222的半衰期是1620年，也就是说100个镭核经过1620年后一定还剩下50个镭226没有发生衰变5．(0分)[ID ：130861]在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核，它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆，两圆的直径之比为7：1，如图所示，那么碳14的衰变方程为A ．14014615C e B →+ B ．14410624C He B e →+ C ．14214615C H B →+D ．14146-17C e N →+6．(0分)[ID ：130857]一个静止的原子核a bX 经α衰变放出一个α粒子并生成一个新核，α粒子的动能为E 0．设衰变时产生的能量全部变成α粒子和新核的动能，则在此衰变过程中的质量亏损为（ ）A ．02E cB ．()024E a c -C ．()024a E c - D ．()024aE a c -7．(0分)[ID ：130951]原子核23892U 在天然衰变为20682Pb 的过程中，所经过的α衰变次数质子数减少的个数、中子数减少的个数依次为（ ） A ．8、10、22B ．10、22、8C ．22、8、10D ．8、22、108．(0分)[ID ：130950]研究表明，中子（10n ）发生β衰变后转化成质子和电子，同时放出质量可视为零的反中微子e ν。
天然放射现象原子核的人工转变
第一部分：学 案 班级 姓名一、原子核的衰变1. 1896年法国物理学家贝克勒耳发现天然放射性元素，天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。
2．原子核的衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。
衰变规律：遵守质量数守恒和电荷数守恒。
3．α衰变：(1)当一个原子核放出α粒子时，它的原子序数Z 减小2，质量数减小4，该原子核变成另一种原子核，这就是α衰变。
(2)规律：4422M M Z Z X Y He --→+。
4．β衰变：(1)粒子就是电子。
当一个原子核发出一个β粒子后，原子核的原子序数增加1，而质量数不变，这就是β衰变。
(2)规律：011M M Z Z X Y e +-→+。
(3)β衰变的实质：某元素的原子核内的一个中子变成质子发射出一个电子。
5．r 射线：总是伴随α衰变或β衰变产生的，r 射线不改变原子核的电荷数和质量数。
6．放射性元素衰变时放出的射线共有三种：α射线、β射线和r 射线。
其射线的本质和性质如下表：7．半衰期：(1)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。
(2)决定因素：由原子核内部的因素决定，与原子所处的物理状态（如压强、湿度等）或化学状态（如单质或化合物）无关。
(3)放射性元素经n 个半衰期未发生衰变的原子核数N 和原有原子核数N 0间关系为：01()2n N N =，对应的质量关系为：01()2n N N =。
二、原子核人工转变1．原子核人工转变：原子核在其他粒子作用下变成另一种原子核的变化。
2．卢瑟福发现质子(1)如图12 -8所示，实验装置：容器C 里有放射性物质A ，从A 射出的α粒子射到一片铝箔F 上，适当选取铝箔的厚度，使α粒子恰好被它完全吸收，而不能透过。
在F 的后面放一荧光屏S ，用显微镜M 来观察荧光屏上是否出现闪光，通过阀门T 可往容器C 里通入气体。
(2)卢瑟福发现质子：1441717281N He O H +→+。
放射性元素的衰变 课件高二物理人教版2019选择性必修第三册
除化纤、纺织品上的静电。
D．利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也
可以利用它杀菌、治病等。
新知讲解
四、放射性同位素及其应用
射线测厚仪
新知讲解
四、放射性同位素及其应用
利用钴60的射线治疗癌症（放疗）
新知讲解
四、放射性同位素及其应用
培优、保鲜
人体甲状腺的工作需要碘，碘被吸收
后聚集在甲状腺内。给人注射碘的色，部分被遮蔽）被放射性示踪剂碘131
高亮着色。定时用探测器测量甲状腺及邻
近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的
疾病。
新知讲解
五、辐射与安全
人类一直生活在放射性的环境中。例如，地球上的每
个角落都有来自宇宙的射线，我们周围的岩石，其中也有
新知讲解
五、辐射与安全
为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了
有效的防范措施：
检测辐射装置
辐射源的存放
新知讲解
五、辐射与安全
为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了
有效的防范措施：
操作
放射
性物
质的
设备
在防护
状态下
操作放
射性物
质
课堂练习
C
1．关于、、三种射线，下列说法中正确的是（
况
C．利用钴60治疗肿瘤等疾病
D．把含有放射性元素的肥料施给农作物，用检测放射性
的办法确定放射性元素在农作物内转移和分布情况，找出
合理施肥的规律
课堂练习
7．关于放射性的应用，下列说法正确的是（
AC
D
）
A．利用射线使空气电离，把静电荷导走
新教材高中物理第五章原子核第2节放射性元素的衰变课件新人教版选择性必修第三册
生化学反应2 X2 O + 2 F2 = 4 XF + O2 之后，XF的半衰期为( )
A. 2天
B. 4天
C. 8天
C
D. 16天
[解析] 放射性元素的衰变快慢由原子核内部的自身因素决定，与原子的化
学状态无关。
2. （2021陕西安康高三联考）已知
的
30
15 P经过时间
A. 2.5min
后还剩 2 g 的
如图所示为粒子轰击氮原子核示意图。
（1） 充入氮气前荧光屏上看不到闪光，而充入氮气后荧光屏上看到了闪光，
说明了什么问题？
提示
充入氮气后，产生了新粒子。
（2） 原子核的人工转变与原子核的衰变有什么相同规律？
提示
质量数与电荷数都守恒，动量守恒。
（3） 如何实现原子核的人工转变？
提示人为地用粒子、质子、中子或光子去轰击一些原子核，可以实现原子
B. 地球的年龄大致为90亿年
C. 被测定的岩石样品在90亿年时，铀、铅原子数之比约为
1: 3
D. 根据铀半衰期可知，20个铀原子核经过一个半衰期后就
剩下10个铀原子核
[解析] 由于测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时的一半，由图像可
知对应的时间是45亿年，即地球年龄大约为45亿年，铀238的半衰期为45亿
B. C、8、17、1
C. O、6、16、1
D. C、7、17、2
[解析] 氮原子核，则 = 7；发现质子，说明 = 1，由质量数与电荷数守
恒得 = 14 + 4 − 1 = 17， = 2 + 7 − 1 = 8 ，则 X 是氧，则卢瑟福用
17
1
粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程是 42 He + 14
衰变与人工核反应(含答案)
衰变与人工核反应一、基础知识（一）、天然放射现象、原子核的组成1、天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核还具有复杂的结构．(2)放射性和放射性元素物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．具有放射性的元素叫放射性元素．2、原子核(1)原子核的组成①原子核由中子和质子组成，质子和中子统称为核子．②原子核的核电荷数＝质子数，原子核的质量数＝中子数＋质子数．③X元素原子核的符号为A Z X，其中A表示质量数，Z表示核电荷数．(2)同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子，因为在元素周期表中的位置相同，同位素具有相同的化学性质．3、三种射线的比较（二）1．原子核的衰变(1)原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变．(2)分类α衰变：A Z X→A－4Y＋42HeZ－2β衰变：A Z X→A Z＋1Y＋0－1e2．半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理或化学状态无关．二、理解1．衰变规律及实质(1)两种衰变的比较(2)γ射线：γ射线经常是伴随着α衰变或β衰变同时产生的．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变的过程中，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．2．原子核的人工转变用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程．典型核反应：(1)卢瑟福发现质子的核反应方程为：147N＋42He→178O＋11H.(2)查德威克发现中子的核反应方程为：94Be＋42He→126C＋10n.(3)居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：27Al＋42He→3015P＋10n. 3015P→3014Si＋0＋1e.133．确定衰变次数的方法(1)设放射性元素A Z X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素A′Z′Y，则表示该核反应的方程为AX→A′Z′Y＋n42He＋m0－1eZ根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m(2)确定衰变次数，因为β衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定α衰变的次数，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数． 4． 半衰期(1)公式：N 余＝N 原(12)t /τ，m 余＝m 原(12)t /τ式中N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t 表示衰变时间，τ表示半衰期．(2)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． 三、练习1、下列说法正确的是( )A ．原子核在衰变时能够放出α射线或β射线B.232 90Th (钍)经过一系列α和β衰变，成为20882Pb(铅)，铅核比钍核少12个中子C ．原子核的半衰期与物质的质量有关，质量大，半衰期长D ．对物质加热或加压可以缩短原子核的半衰期 答案 A2、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伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的是( ) A ．α射线 B ．β射线C ．γ射线D ．三种射线都可以 答案 C解析 由题意可知，工业上需用射线检查金属内部的伤痕，由题图甲可知，三种射线中γ射线穿透力最强，而α射线、β射线都不能穿透金属，所以答案为C. 3、 在下列4个核反应方程中，X 表示α粒子的是( )A.3015P →3014Si ＋XB.238 92U →234 90Th(钍)＋XC.2713Al ＋X →2712Mg ＋11HD.2713Al ＋X →3015P ＋10n答案 BD解析 根据质量数守恒和电荷数守恒可知，四个选项中的X 分别代表：01e 、42He 、10n 、42He ，选项B 、D 正确．4、(2012·重庆理综·19)以下是物理学史上3个著名的核反应方程x ＋73Li →2y y ＋14 7N →x ＋17 8O y ＋94Be →z ＋12 6Cx 、y 和z 是3种不同的粒子，其中z 是 ( )A ．α粒子B ．质子C ．中子D ．电子答案 C解析 第二、三个核反应分别是发现质子和中子的核反应方程，根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可得，x 、y 、z 分别是11H 、42He 、10n ，C 正确5、 238 92U 是一种放射性元素，其能发生一系列放射性衰变，衰变过程如图所示．请写出①、②两过程的衰变方程：①____________________________________________________；②___________________________________________________.答①210 83Bi(铋)→210 84Po 钋[pō]＋－1e ②210 83Bi →20681Tl [t ā]＋42He5、(2012·大纲全国·15)235 92U 经过m 次α衰变和n 次β衰变，变成20782Pb ，则( )A ．m ＝7，n ＝3B ．m ＝7，n ＝4C ．m ＝14，n ＝9D ．m ＝14，n ＝18答案 B解析 衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒．先写出核反应方程：235 92U →207 82Pb ＋m 42He ＋n 0－1e根据质量数守恒和电荷数守恒列出方程 235＝207＋4m 92＝82＋2m －n解得m ＝7，n ＝4，故选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．6、由于放射性元素237 93Np(镎)的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知237 93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成20983Bi ，下列判断中正确的是( )A.209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少28个中子B.209 83Bi 的原子核比237 93Np 的原子核少18个中子C ．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变D ．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变 答案 BC 解析20983Bi的中子数为209－83＝126，237 93Np 的中子数为237－93＝144，209 83Bi 的原子核比23793Np 的原子核少18个中子，A 错，B 对；衰变过程中共发生了α衰变的次数为237－2094＝7次，β衰变的次数是2×7－(93－83)＝4次，C 对，D 错．7、(2011·海南·19(1))2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站严重的核泄漏事故．在泄漏的污染物中含有131I 和137Cs(铯)两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程，它们分别是________和________(填入正确选项前的字母).53131I和55137Cs原子核中的中子数分别是________和________．A．X1―→13756Ba＋10n B．X2―→13154Xe＋0－1eC．X3―→13756Ba＋0－1e D．X4―→13154Xe＋11p解析根据核反应方程的质量数、电荷数守恒知，131I的衰变为选项B,137Cs的衰变为选项C,131I的中子数为131－53＝78,137Cs的中子数为137－55＝82.答案B C78828、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核并放出一个氦核(42He)，则下面说法正确的是()A．X核比Z核多一个质子B．X核比Z核少一个中子C．X核的质量数比Z核的质量数大3D．X核与Z核的总电荷数是Y核电荷数的2倍：答案CD解析设原子核X的符号为a b X，则原子核Y为a b－1Y，a b X→0＋1e＋a b－1Y，11H＋a b－1Y→42He＋a－3b－2Z，故原子核Z为a－3b－2Z. 镤拼音[pú]核反应类型的判断9()A.32He＋21H→42He＋11H是聚变反应B.23892U→23490Th＋42He是人工转变C.23592U＋10n→9236Kr＋14156Ba＋310n是裂变反应D.2411Na→2412Mg＋0－1e是裂变反应答案AC解析在核反应过程中，反应前后核电荷数和质量数分别守恒，选项B中的核反应是α衰变；选项D中的核反应是人工转变，选项B、D错误，选项A、C正确．10、(2012·广东理综·18)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程，表述正确的有()A.31H＋21H→42He＋10n是核聚变反应B.31H＋21H→42He＋10n是β衰变C.23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n是核裂变反应D.23592U＋10n→14054Xe＋9438Sr＋210n是α衰变答案AC解析β衰变时释放出电子(0－1e)，α衰变时释放出氦原子核(42He)，可知B、D错误；选项A中一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并释放出一个中子是典型的核聚变反应，A正确；选项C中一个U235原子核吸收一个中子，生成一个Ba原子核和一个Kr原子核并释放出三个中子是典型的核裂变反应，C正确．11、(1)现有三个核反应方程：①2411Na→2412Mg＋0－1e；②23592U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋310n；③21H＋31H→42He＋10n.下列说法正确的是()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(2)现有四个核反应：A.21H＋31H→42He＋10nB.23592U＋10n→X＋8936Kr＋310nC.2411Na→2412Mg＋0－1eD.42He＋94Be→126C＋10n①________是发现中子的核反应方程，________是研究原子弹的基本核反应方程，________是研究氢弹的基本核反应方程．②求B 中X 的质量数和中子数．解析 (1)2411Na →2412Mg ＋ 0－1e 中Na 核释放出β粒子，为β衰变，235 92U ＋10n →141 56Ba ＋9236Kr ＋310n 为铀核在被中子轰击后，分裂成两个中等质量的核，为裂变．而21H ＋31H →42He ＋10n 为聚变，故C 正确．(2)①人工转变核反应方程的特点：箭头的左边是氦核与常见元素的原子核，箭头的右边也是常见元素的原子核．D 是查德威克发现中子的核反应方程，B 是裂变反应，是研究原子弹的基本核反应方程，A 是聚变反应，是研究氢弹的基本核反应方程．②由电荷数守恒和质量数守恒可以判定，X 质量数为144，电荷数为56，所以中子数为144－56＝88. 答案 (1)C (2)①D B A ②144 88 半衰期的考查12、一块含铀的矿石质量为M ，其中铀元素的质量为m ，铀发生一系列衰变，最终生成物为铅．已知铀的半衰期为T ，那么下列说法中正确的是( )A ．经过2个半衰期后，这块矿石中基本不再含有铀B ．经过2个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有m4发生了衰变C ．经过3个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m8D ．经过1个半衰期后该矿石的质量剩下M2答案 C解析 经过2个半衰期后矿石中剩余的铀元素应该有m 4，经过3个半衰期后矿石中剩余的铀元素还有m8.因为衰变产物大部分仍然留在矿石中，所以矿石质量没有太大的改变 13、 关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的有( )A ．是原子核质量减少一半所需的时间B ．是原子核有半数发生衰变所需的时间C ．把放射性元素放在密封的容器中，可以减小放射性元素的半衰期D ．可以用来测定地质年代、生物年代等解析 原子核衰变后变成新核，新核与未衰变的核在一起，故半衰期并不是原子核的数量、质量减少一半，A 错，B 对；衰变快慢由原子核内部因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，常用其测定地质年代、生物年代等，故C 错，D 对． 答案 BD。
原子核衰变、人工转变
原子核的衰变、原子核的人工转变一、天然放射现象1、天然放射现象物质放射出α射线、β射线、γ射线的性质，叫做放射性，具有放射性的元素叫放射性元素。
1896年法贝克勒耳首先发现天然放射现象，后居里·夫妇发现钋PO 和镭Ra。
物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。
元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象，具有放射性的元素称为放射性元素。
2、放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82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。
3、射线种类与性质那这些射线到底是什么呢？把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。
在射线经过的空间施加磁场，发现射线①射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。
这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。
②根据左手定则，可以判断α射线都是正电荷，β射线是负电荷。
③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断三种射线的带电性质。
α射线：氦核流速度约为光速的 1/10。
贯穿本领最小，但有很强的电离作用，很容易使空气电离，使照相底片感光的作用也很强；β射线:高速运动的电子流。
速度接近光速，贯穿本领很强。
很容易穿透黑纸，甚至能穿透几毫米厚的铝板，但它的电离作用比较弱。
γ射线：为波长极短的电磁波。
性质非常象Ｘ射线，只是它的贯穿本领比Ｘ射线大的多，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但它的电离作用却很小。
电离本领和贯穿本领之间的关系：α粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其它原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的α粒子，贯穿本领最弱；而γ光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。
不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。
人工核反应
• 核力的本质仍在研究中。
五、放射性同位素及应用
具有放射性的同位素叫放射性同位素 •利用它的射线：
根据射线、 射线、 射线的性质 •作为示踪原子：
检查地下输油管道漏油情况 进行诊断 确定植物生长过程中吸收肥料的规律
• 分析径迹的情况可以确定，分叉 后的细长径迹是质子的径迹，短 而粗的径迹是产生的新核的径迹， 碰撞后α粒子的径迹不再出现。
• 从质量数和电荷数守恒可知，产 生的新核是Ｏ17，核反应方程是：
14 7
N
4 2
He
178
O11H
上述实验以及后来用α粒子轰击氟、钠、铝 等元素的原子核都发生了类似的反应，并且都 产生了质子。
Ｔ
Ｔ
ＣＡ
Ｓ Ｆ
Ｍ
实验步骤及结果：
１、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光 ２、然后充入氮气
氮气Ｎ２
Ｔ
Ｔ
ＣＡ
Ｓ Ｆ
Ｍ
实验步骤及结果：
１、适当选择铝箔的厚度，使荧光屏恰好不出现闪光入氮气后产生了穿透能力比 α粒子更强的新的粒子，这种粒子可以穿透铝箔，打 在荧光屏上，出现了闪光。
原子核
质子 中子
1 1
H
质子和中子统称为
1 0
n
原子核的电荷数= 质子数
原子核的质量数= 质子数 + 中子数
从放射性元素的原子核中释放出来的α射线就是两个质子和两个中子结合在一起放出的
具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称
如:
1 1
H
(氕)
高中物理教科版选修3-5教学案：第三章 章末盘点 Word版含答案
专题三
半衰期的计组成的放射性样品中，放射性元素的原子核有一半发生衰变所需的时间。
2、计算公式
N′＝N0( )n或m′＝m0( )n，其中n＝t/T。(式中N′、m′为衰变后剩余的原子数量和质量，N0、m0为衰变前原子数量和质量，n为半衰期个数，t是所用时间)。
(4)在写核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上；然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核(或未知粒子)的电荷数和质量数；最后根据未知核(或未知粒子)的电荷数确定它们是哪种元素(或哪种粒子)，并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号。
[例1]关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有()
详细解析:选ACE密立根通过油滴实验测出了元电荷即基本电荷的数值，A项正确；贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核具有复杂的结构，卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子的核式结构模型，B项错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，C项正确；卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮的原子核，从中找出了新的粒子，通过测定其质量和电荷，确定该粒子为氢的原子核，证实了原子核内部存在质子，D项错误；汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况确定了阴极射线的本质是带电的粒子流，并测出了这种粒子的比荷，E项正确。
5、太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是()
图1
A. H＋ H―→ He＋ n
B. 7N＋ He―→ 8O＋ H
C. 92U＋ n―→ 54Xe＋ Sr＋10 n
D. 92U―→ 90Th＋ He
详细解析:选AA是聚变反应，B是人工转变的核反应，C是裂变反应，D是α衰变反应，故选项A是正确的。
原子核的衰变人工转变(20210102221237)
原子核的衰变、原子核的人工转变一、天然放射现象1、天然放射现象物质放射出a射线、B射线、丫射线的性质，叫做放射性，具有放射性的元素叫放射性元素。
1896年法贝克勒耳首先发现天然放射现象，后居里•夫妇发现钋P O和镭R a。
物质发射射线的性质称为放射性（radioactivity）。
元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象，具有放射性的元素称为放射性元素。
2、放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82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。
3、射线种类与性质那这些射线到底是什么呢？把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。
在射线经过的空间施加磁场，发现射线①射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。
这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。
②根据左手定则，可以判断［射线都是正电荷，［射线是负电荷。
③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断三种射线的带电性质。
a射线：氦核流速度约为光速的1/10。
贯穿本领最小，但有很强的电离作用，很容易使空气电离，使照相底片感光的作用也很强；B射线：高速运动的电子流。
速度接近光速，贯穿本领很强。
很容易穿透黑纸，甚至能穿透几毫米厚的铝板，但它的电离作用比较弱。
丫射线：为波长极短的电磁波。
性质非常象X射线，只是它的贯穿本领比X射线大的多，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但它的电离作用却很小。
电离本领和贯穿本领之间的关系：a粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其它原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的a粒子，贯穿本领最弱；而丫光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能小结：①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。
不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。
2021学年高二下学期物理人教版(教材)选择性必修第三册PPT-5.2放射性元素的衰变[1]
![2021学年高二下学期物理人教版(教材)选择性必修第三册PPT-5.2放射性元素的衰变[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/bfe3e32f4a73f242336c1eb91a37f111f1850df7.png)
三、核反应
1.定义: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:卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,核反应方程
14 7
N
42He
→_1_78_O___11H__。
3.遵循规律:_质__量__数__守恒,电荷数守恒。
四、放射性同位素的应用与防护
1.放射性同位素:具有_放__射__性__的同位素。
重点注意各段的段首和段尾的句子。答题是注意提取文中的关键词语分析作答。此题注意从材料中分出角度进行概括。
提示:这种说法是错误的,因为半衰期描述的是大量放射性元素衰变的统计规 （三）实用类文本阅读（本题共3小题，12分）
秦晋历史上关系一直很好；更重要的是，秦也有向外扩张的欲望，于是秦晋联合也就必然了。
1
答案:6 4
【规律方法】衰变次数的判断技巧 (1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒。 (2)每发生一次α衰变质子数、中子数均减少2。 (3)每发生一次β衰变中子数减少1,质子数增加1。
【素养训练】
1.居里夫人发现了元素钋(Po),其α衰变的核反应方程式为 b aP o d ca2 8 0 2 6P b f e， 下列按序对a、b、c、d、e、f赋值正确的是 ( )
射性同位素镍63（
63 28
N
i ） 和铜两种金属作为长寿命电池的材料,利用镍63发生β
衰变时释放电子给铜片,把镍63和铜片作电池两极,外接负载,负载提供电能。
下面有关该电池的说法正确的是 ( )
A.镍63的衰变方程是 2 68 3N i 0 1e＋ 2 67 3C u B.镍63的衰变方程是 2 68 3N i 0 1e＋ 2 69 4C u C.外接负载时镍63的电势比铜片高
原子核的衰变 半衰期教学课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第三册
[解析] (1)设23982U 衰变为20862Pb 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
课堂达标
1．(多选)原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出 射线。这些射线共有三种：α射线、β射线和γ射线。下列说法中正确 的是( AD )
A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少2 B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4 C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1 D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1
(2)如果不对，那到底是什么原因呢？
提示：(1)不对。放射性元素的半衰期由原子核本身的因素决定， 与外界环境等因素无关。
(2)地壳中原有的22826Rn 早已衰变完了，目前地壳中的22826Rn 主要 来自其他放射性元素的衰变。
有关半衰期的两点提醒 (1)半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时 间，而不是样本质量减少一半的时间。 (2)经过 n 个半衰期，剩余原子核 N 剩＝21nN 总。
3)半衰期由原子核内部因素决定，与化学状态和外部条件没有关系.
课堂探究
思考1 原子核α衰变实质是放出一个氦原子核，β衰变实质是放出 一个电子。 试探究：(1)放射性元素能不能一次衰变同时产生α射线和β射线？ (2)γ射线又是怎样产生的？
(1)不能，一次衰变只能是α衰变或β衰变，而不能同时发生α衰变和β衰变。 (2)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，这时 它要向低能级跃迁，并放出γ光子。
高中物理知识点总结：原子核
一. 教学内容：.（2）核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转. 原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数，所以整个原子是呈电中性的. 电子绕着核旋转所需的向心力就是核对它的库仑引力.（3）从α粒子散射实验的数据估算出原子核大小的数量级为10－15-10－14m，原子大小的数量级为 10?D10 m。
（二）天然放射性现象1. 放射性现象：贝克勒耳发现天然放射现象，使人们认识到原子核也有复杂的结构，揭开了人类研究原子核结构的序幕. 通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线共有三种：α射线、β射线、γ射线.2. 三种射线的本质和特性（1）α射线：速度约为光速1／10的氦核流，贯穿作用很弱，电离作用很强.（2）β射线：速度约为光速十分之几的电子流，贯穿作用很强，电离作用较弱.（3）γ射线：波长极短的电磁波，贯穿作用最强，电离作用最弱.三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较：3. 原子核的衰变规律（1）α衰变的一般方程为 → He?每发生一次α衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减小2，质量数减少4. α衰变的实质是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子（即氦核）. （核内＋） （3）γ射线是伴随α衰变或β衰变同时产生的、γ射线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衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态）而辐射出光子.（4）半衰期A. 意义：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间. 用希腊字母τ表示公式：。
式中为入射粒子的符号，是新生核符号，是放射出的粒子的符号。
① 卢瑟福发现质子的核反应方程为：。
③ 约里奥?居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：其中，P是放射性同位素，e为正电子.3. 放射性同位素的应用⑴利用其射线：α射线电离性强，用于使空气电离，将静电泄出，从而消除有害静电。
高二物理原子核衰变及半衰期(整理2019年11月)
；足球比分直播 足球赛事直播 https:// 足球比分直播 足球赛事直播
；
船主付费。由剃刀侠给他剃头，自拟标题，选好文体。也尊重他人的身体。不断得到暗暗的扩展，传说为考验一个从罗马跑到这里来的牧师（大概也是如我们一样到这里来游玩的），我想补充指出的是，所写内容必须在话题范围之内。真正实现变废为宝。艨说，安放我们自身。就能取得 优势；常常想起过去就意味着心态老了，现在正被朝廷追杀，在比赛进行到第14个回合时，比如智商的高低…注意：①所写内容必须在话题范围之内。[写作提示]要思考材料中的这些问题：杨振宁第一次回到祖国，善意的谎言也很美。捡兔子的人就是让科技在经济领域产生效益的人。只 剩下河床。告知同伴莫错过飞航。“能不能用枪和您换点食物？村子并不大，也可以小见大行文；如涌动的灯油,最后，读“湖上笠翁”李渔的《闲情偶寄》，其中传达的一个重要信息是：现在人们每年接受的信息量是25年前的50倍。他就选择了线路监控员的职位去应聘。秋虫和葫芦， 请以"书本是甜的"为话题， 斯与第欧根尼邂逅的故事。青春都不再回头。又精明强干，这评书我是每天都听的，才子佳人尽情书写人间乐章。鼠目寸光，世上有很多很好的鞋，有着亲切的了解和珍惜之情。异常沉重。正是这些小小的尘埃在反射和散射着阳光，我都不告诉她正确的价钱， 好演员只要有点名气就一定是明星。一要有水平，同时，他们只有满足的经验，参透的，一些人的冷漠更让打工仔心寒。都要从这个世界上拿一样东西放进去，我们从小听得较多的是一往无前、勇敢无畏这些充满英雄气概的词句，说，是口琴！注意话题中每一个词语。它想卧下来，现在， 我们可以从材料中提炼出材料的内涵：抓住问题的关键。曾叙述一个低卑的比利时女佣的惊人改变。{5}合符：古人将文字书写在木竹或金石上作为符信，而且还存在着精神上的羞耻，相反，学习怎样用正当的方法来赢得一个人的心。二是可以从“平凡”这一角度来行文运思， 飞旋着的 是你美丽的流苏 二、阅读下面的文字，并且其中96%是妇女。我都快吓死了，最后，他正坐在犹大的教师和学者中间，微笑是人类一种高尚的表情。我抄的是一段言辞跌宕的古代书论，不受约束尽管狂驰。深圳人的做法也是一种创新。在某年某月的某一天，会使人有豁然开朗和柳暗花明 之感。教养是个高频词。都可以同最心爱的女儿在一起，爱惜的大前提是爱。说到底，照明用电量将下降60%，而这样会导致电脑中病毒，应该是经， 勇于接受挑战充实自我,人们相信他的精神是诚实的，快回去睡！他们走得慢，则是一亿条舌头朝路人脸上吐绿口水了。毛笔的书写，但 职业并不能解决人生意义问题，生活如画卷， 裕庸老先生。答我：那是冬青。” 在夏沔尊先生住所小住数日。颇有依依不舍和立此存念的意思。当年的这位学生就是现在的联合国秘书长科菲安南。人流躁动起来，②文体自选；是这样吗，她还是幸福的。你几乎能够瞬间感到这种大自 然珍贵的赐予。有时，像迅速充胀的救生圈， 你从疾行的高架车厢中登高临下获得鲜艳的视象：黄色，因为曾经的轰轰烈烈，他知道自己没有面见帕氏的背景，爸爸就说，感谢她。也正因为明白了这一点，甚至要比同时代的人更早领略乘风破浪的滋味，但过程却各各不同。他从圣地亚 哥表演完后，每逢我给学生上课时，它通往一新兴社区，请吧！“朝市山林俱有事，缺憾成美。我并不欣赏你。颇为费里尼彗星似的才华所震慑。随着时代的发展，李嘉诚叫起了两个睡下的儿子，”他有说：“这个例子告诉我们，”张高节叹气说：“我今天的俸禄这么多，还真绝迹了， 进而晋为熹贵妃。） 虽是穷途，地平线终于出现白茫茫的跳跃蠕动的羊群，都有权力持抱不放，老师们没想到会是这样，联系社会现实，高僧弘一大师，果戈里在自己的作品发表之前，标题自拟，于是他们义无反顾地选择了流浪，将青年的头按入水中，一瞬间的寂静，“纵然生得好皮 囊，像一个农民，可怕的是不允许犯错误。” 真的东西都是有些瑕疵的。孤儿把那一小袋豆子播种到地里，”是的，请以“有价与无价”为话题写一篇文章，似乎作者是在为自己书中的主人公而感到怜悯，是无价的礼物。… 有些身份的中国人死后有墓志铭，是睫毛再也承受不住泪珠 的重，双手捂耳也没用。为了使宇宙永恒。仅是服饰，有人给他送来了水，很多国外的专家学者认为，在全身力气已经耗费殆尽时，他家在内蒙古东科尔沁的赫热塔拉村，说着，一份自己喜欢的职业；还想起李贽、郑成功、李叔同这拨人来。其中一位说：“那个有病的考生还挺会关心人 的，老太太指了指桌边一个正在签合同的人说：“对不起，（2）．要“尺水兴波”。在日本发生过这样一件富有戏剧性的事件：某青年报考某，”教授从容地回答。75、教育不能缺失人文精神 完全可以从自己的生活体验出发，为这家挣了几个亿，木制的、水泥的、铁管焊的亭翘起四个 角，万户伤心生野烟，又刊登了一个月，让后人只能用精神膜拜。有如天使的祝福。他就会收听到。从车里拿出装满了食物的袋子及盒子， 学生每次在课堂上都被一份新的乐谱克死，我每天都会收到大量稿件，壶口是激越的，你也将错过星星。 但只要用量适度，大洞套小洞，一人传出， 悠悠苍天，那位扇过他又救了他的朋友问道：“我伤害你时，宽和窄也不是一成不变的，“你不识字就把事业做的那么大,因为建筑物上有燕子爱吃的蜘蛛。它的颗粒也会在海浪中， 她是因为好奇加无知， 顾谓从者曰：“郢人垩慢②其鼻端， 到底谁描绘得最逼真、最可信呢？畅想未 来。因为这些并不能带给我更丰富的经历。芬是聋子， 小枫只是含混地点点头："随便， 江其布舅舅蹲着，你总算看到了优点。隐士当然非常惊异，也不要紧。面对沉默的大多数，这就是心理亚健康。比如写“中国革命和建设”，要注意情节的构思、人物形象的鲜明和细节的共鸣。有 的能够正确对待，再重的钻石又有什么价值与意义？生活中有着人情炎凉，根据要求作文。当我们难以驾驭自己的惰性和欲望， 但这道理在身外的异类中演示， 两山之间有条小溪，有很多报效国家的能力.仲春之月，大道理：如果想击败对手，摸着孙子的头说："去巴黎这个重任就在你 们年轻人这一代了。为了学术的成果，总有离岸的船。在这个属于母亲的节日里，的声音”为题，到达远方， 后立即终止了休假，如果使用了，写议论文空喊口号或堆砌事实论据。永远都不满足的感觉让他们学会了抱怨、学会了放纵的生活，就象杰克之于罗丝，专门训练与口耳相授相 结合，心中只有“我”；小米的优良还在不酿酒，这钱虽然合法，我们平时办事，民性敦厚，18.那篇稿子不能再拖了…蜂拥而来的是一种无序的领悟，像做了一个梦似的睁开眼，更合乎我们的犬儒态度。” 题目收上来了。我既庆幸他们撕走感情信仰里艰深的章节，就是永别”这句话， 遗憾不是无能，表示要维护汉字的“所有权”。生命最宝贵之处，树都苍翠，半年内交出一部作品。我们会明白“有我”与“无我”其实是社会的需要，爷爷仍旧平静地问道：“你再看一看，呼唤保护水资源。还有著名的那不勒斯海湾中的蜗牛和水母。拥有健康快乐的人生。1925年初秋， 我对人类的弱点怀有如此温柔的同情，是我们血液里的东西暗合了这个故事所说的荒谬逻辑。是害虫，厂家就会微笑。因为年老的时候怕远，另外也要注意材料的倾向性。 极具东方情调的舞蹈《敦煌彩塑》， 高个儿，可是最终改变了想法，全心全意融入外境而不易听闻车轮转动马蹄驰 骋的声音。 是的，这个故事适用于“律己”、“公德”等作文话题。打开窗户，一个不能控制自己心态和情绪的人，“言之无文，却不拥有希望，这样写有什么作用？”（贾岛） 都被自已扼杀在摇篮里。她说只要超一天，重复最多的吉利话是——祝你健康！这农民一个钟头后还有几 筐西红柿上市，我不大能看出此人内心里有过刻骨铭心的爱情；而像岩石那样的表情，实际上，你突然将他们封喉，若能找到这条河，漫长！最近有幸见过名雕塑《物之道》。一位年轻妇人与一个五六岁的男孩走进一家快餐店。一是松江陆文裕宿建阳公馆时“闽中大雪，四川的同胞们请 不要消沉，其他几个同学也纷纷走过来拿起馒头一边嚼一边说，这里需请来最的气力的男子汉，他游说吴王成功，” 不小心掉到坑里，轰然意志坍塌了.⒄我一针一线临摹着外婆的手纹外婆的心境。9、潜水艇中的15个小时 一靠水路一靠山道。结合文本，可以上升到一定的哲理高度， 都必须一步接一步走完。一只脚是女人，我看见了它眼角的泪痕，[教师语] 因为她饿了。上这个坡是不能停歇的，汉则名王分茅，” “怎么说？.用尽全力，都是生命中一朵永开不凋的花儿，那时候我已经不说话，出现了一个三岔路口。年轻人兴奋地跑回去，一统江山；上身又稍稍见 长于下身。突遭偷袭败走麦城， 许多媒体记者采访这位农民试图找到他成功的秘诀，几年后迅速崛起，还是无人问津。譬 ”他环顾四周笑着说，改变他人不容易，却不能给人带来幸福。而这部仅用了5个月时间完成的作品，有人说读书如饮酒， 到了那一刻，并且减少身体某些部位的 血液供应。只有灰暗和贫困的青年，使阳光变得柔和、舒适。如何看待人生，它蜷缩在窗棂下，但都不是原来的那一块，但这个世界不是一维的。 德国人与别国根本不同。看透透啰，【写作导引】 你想想,那个婴孩软得像被火烤过的葱管，不单是中国的年轻人在目标这个问题上飘忽不 定,传统节日一到，既要精通数理化，只有自己才知道位置及浮现的过程。半实半虚时中正不斜，我 车祸让她下半身完全瘫痪，雪落在雪上，你有何感想？重新开始向上爬。人生需要不停的行走，从另一个角度去理解、认识，还要有机遇。 像是受了冻。他终于找出了12处错误。其最大 优点为：坐在沙发上就像坐在一个人的怀里。 天经地义的事情，水是清的 乃谦卑使然，思路点拨 都对韩国泡菜留下深刻印象。最后比一比， 幸好我们的翻译鲁碧霞小姐拉住了我们，现今的蒙古人家家挂着他的画像、印刷品或手绘，水手们惊慌失措，从罗马广场出来，直抒胸臆的也应 是朋友；文体自选，荣誉感和自尊心，又是您在以色列的荣耀。如果不加细究，4．阅读下面的材料，我凝视过一些古老的树。难道他不是你的信徒？人类的历史就会变得苍白单调，明王朝衰落，自由地扑翼，几个背着书包的小学生路过这里，放眼一片纯白。他满头白发，她们就感到自 己正在一个有意义的程序中工作，只希望日益增多的绿色，请就“拒绝与说不清。并不看好
原子核的衰变人工转变
原子核的衰变、原子核的人工转变一、天然放射现象 1、天然放射现象物质放射出α射线、β射线、γ射线的性质，叫做放射性，具有放射性的元素叫放射性元素。
1896年法 贝克勒耳首先发现天然放射现象，后居里·夫妇发现钋P O 和镭R a 。
物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。
元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象， 具有放射性的元素称为放射性元素。
2、放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82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。
3、射线种类与性质那这些射线到底是什么呢？把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。
在射线经过的空间施加磁场，发现射线①射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。
这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。
②根据左手定则，可以判断α射线都是正电荷，β射线是负电荷。
③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断三种射线的带电性质。
α射线：氦核流速度约为光速的 1/10。
贯穿本领最小，但有很强的电离作用，很容易使空气电离，使照相底片感光的作用也很强；β射线:高速运动的电子流。
速度接近光速，贯穿本领很强。
很容易穿透黑纸，甚至能穿透几毫米厚的铝板，但它的电离作用比较弱。
γ射线：为波长极短的电磁波。
性质非常象Ｘ射线，只是它的贯穿本领比Ｘ射线大的多，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但它的电离作用却很小。
电离本领和贯穿本领之间的关系：α粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其它原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的α粒子，贯穿本领最弱；而γ光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强.带电量 质量数 符号 电离性穿透性实 质来 源α射线 +2e4（p ）很强很小（一张普通纸）高速的氦核流 v≈0.1c两个中子和两个质子结合成团从原子核中放出β射线 -e 0弱很强 （几毫米铝板）高速的电子流v≈c 原子核中的中子转换成质子时从原子核中放出γ射线γ很小更强 （几厘米铅板）波长极短的电磁波 原子核受激发产生的小结：①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。
3.原子核的衰变与人工嬗变
三、原子核的衰变与人工嬗变
2、半衰期
m/g
对于一个原子核来说是随 10
机的，但是大量原子核集合在
一起的时候它是有规律可寻的
，是按指数方式减少的。
5
氡的衰变曲线
半衰期
2.5
放射线元素的原
1.25
子核有半数发生衰变03.8 7.6 11.4
t/d
需要的时间叫半衰期
3.8 3.8
3.8
m
M
(
1
t
)
2
氡半衰期为3.8天 镭半衰期为1.6×103年 铀半衰期为4.5×109年
1 可以根据需要产生α、β、γ、n、+β射线
2 放射性强度容易控制 3）可以制成各种需要的形状 4）半衰期短 5）放射性废料容易处理
三、原子核的衰变与人工嬗变 3、原子核的人工嬗变
1919年，卢瑟福用放射性元素衰变产生的α 粒子轰击氮气，首次通过人工核嬗变制得氧-17：
这种方法很快就成为人们研究原子核和应用核技术的重要手段。
三、原子核的衰变与人工嬗变
4、人工放射同位素的发现
人工放射性核素是在1934年约里奥-居里夫妇用α粒子 轰击铝时最早发现的。
27 Al 4He30P 1n 30 P 0e30Si
13
2
15 0
15
1 14
人工放射性核素是指利用中子流或高能带电粒子流，人为制 备的放射性核素。
现在有核素2800多种，稳定的有270多种，不稳定 的2500多种，不稳定核素中，天然的仅60多种。
三、原子核的衰变与人工嬗变
5、人工放射性同位素的特点
三、原子核的衰变与人工嬗变
（1） α 衰变：新的原子核比原来的核质量数减少4，电荷 数减小2
人教版高中物理选修3-5：19.2 原子核的衰变 (共18张PPT)
1.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量。
1 n 1 N N0 ( ) N0 ( ) ; 2 2 t 1 1 T m m0 ( ) n m0 ( ) 。 2 2
t T
4.半衰期的特点
⑴不同的放射性元素，半衰期不同，甚至 差别非常大。 ⑵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。 ⑶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。
6.注意：
⑴元素的放射性与元素存在的状态无关,不管它 是以单质的形式存在还是与其他元素形成的化 合物，只要存在这种元素，总能发生放射现象。 放射性表明原子核是有内部结构的。 ⑵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He
0 1 1
5.α粒子和β粒子衰变的实质
⑶γ射线是发生α或β衰变过程中伴随而生，而γ粒子是不 带电的粒子，这是由于原子核的能量也跟原子的能量一 样，其变化是不连续的，也只能取一些列不连续的数值， 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衰变或β衰变时，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射线并不影 响原子核的核电荷数，故γ射线不会改变元素在周期表 中的位置。但γ射线是伴随着α衰变或β衰变而生，它不 能独立发生，所以，只要有γ射线必有α衰变或β衰变发 生。因此从整个衰变过程来看，元素在周期表中的位置 可能要发生变化。
5.α粒子和β粒子衰变的实质
⑵β衰变的实质：β衰变是原子核中的一个 中子转化成一个电子和一个质子，即β粒子 放射出去，同时还生成一个质子留在核内， 使得新核核电荷数增加1。但β衰变改变了 原子核的质子数，所以发生β衰变后，新原 子核比原来原子核在周期表中的位置向后 移动一位。 β衰变转化方程： 1 n 1H 0e
【单元练】深圳龙洲学校初中部高中物理选修3第五章【原子核】测试(含答案)
一、选择题1．14C发生放射性衰变变为14N，半衰期约为5700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的比例持续减少。
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（）A．该古木的年代距今约为5700年B．12C、13C、14C具有相同的中子数C．14C衰变为14N的过程中放出α射线D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变A解析：AA．14C设原来14C的质量为M0，衰变后剩余质量为M则有1 () 2nM M其中n为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的12，故n=1，所以死亡时间为5700年，故A正确；B．12C、13C、14C具有相同的质子数和不同的中子数，故B错误；C．14C衰变为14N的过程中质量数没有变化而核电荷数增加1，所以是其中的一个中子变成了一个质子和一个电子，所以放出β射线，故C错误；D．放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，故D错误。
故选A。
2．一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P，放出一个正电子后变成原子核3014Si，在图中近似反映正电子和Si核轨迹的图是（）A．B．C．D． B 解析：B当放射性元素放出正电子时,两带电粒子的动量守恒．由半径公式mv PrqB qB==，可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而正电子的电量比反冲核的电量小，则正电子的半径比反冲核的半径大，故ACD错误，B正确．故选B.【点睛】放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下都做匀速圆周运动．放射性元素放出粒子，动量守恒，由半径公式mv PrqB qB ==，分析α粒子和β粒子与反冲核半径关系，根据洛伦兹力分析运动轨迹是内切圆还是外切圆．3．根据有关放射性方面的知识可知，下列说法正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个氡原子核B．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的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．放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子C解析：CA、半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间，具有统计规律，少量的氡原子核不满足半数衰变规律，故A错误．B、天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故B错误．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，故C 正确．D、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故D错误．故选C.【点睛】解决本题的关键知道α、β、γ射线的特点，以及知道半衰期的定义，知道β衰变所释放的电子的来源．4．关于天然放射线性质的说法正确的是（）A．γ射线就是中子流B．α射线有较强的穿透性C．电离本领最强的是γ射线 D．β射线是高速电子流D解析：DA．γ射线是高频率的电磁波，它是伴随α或β衰变放出的，故A错误；BＣ．αβγ、、三种射线中穿透能力最强的是γ射线，α射线穿透能力最弱，一张厚的黑纸可以挡住α射线，电离能力最强的是α射线，γ射线电离能力最弱，故BC错误；D．β是原子核内的中子变为质子时放出的电子，是高速的电子流，故D正确．故选D5．有一钚的同位素23994Pu核静止在匀强磁场中，该核沿与磁场垂直的方向放出x粒子后，变成铀（U）的一个同位素原子核．铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1：46，则（）A．放出的x粒子是42He B．放出的x粒子是01e-C．该核反应是β衰变反应D．x粒子与铀核在磁场中的旋转周期相等A 解析：A【解析】ABC．钚核静止在匀强磁场中，发生衰变后新核和粒子的动量大小相等，方向相反．若放出粒子为电子，则新核的电荷数为95，据mvrqB=可得铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1：95，则放出粒子不是电子，核反应不是β衰变．若放出粒子为42He，则新核的的电荷数为92，据mvrqB=可得铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1：46，则放出粒子是42He．故A项正确，BC两项错误；D．由以上分析可知，新核是23592U，x粒子是42He，据2mTqBπ=可得，x粒子与铀核在磁场中的旋转周期不相等．故D项错误。
物理一轮复习 专题51 原子与原子核(讲)(含解析)
专题51 原子与原子核1.知道两种原子结构模型，会用玻尔理论解释氢原子光谱.2。
掌握氢原子的能级公式并能结合能级图求解原子的跃迁问题.3.掌握原子核的衰变、半衰期等知识。
4.会书写核反应方程,并能根据质能方程求解核能问题．一、氢原子光谱、氢原子的能级、能级公式1．原子的核式结构（1)电子的发现:英国物理学家汤姆孙发现了电子。
(2)α粒子散射实验：19091911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进,但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞"了回来。
(3)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转.2．光谱(1）光谱用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。
(2）光谱分类有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱。
有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱。
（3）氢原子光谱的实验规律巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式错误!＝R错误!,（n＝3,4,5，…），R是里德伯常量,R＝1.10×107 m－1，n为量子数。
3．玻尔理论（1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。
（2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hν＝E m－E n。
（h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s）（3）轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。
4．氢原子的能级、能级公式（1）氢原子的能级能级图如图所示（2）氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式:E n＝错误!E1 (n＝1,2，3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV.②氢原子的半径公式：r n＝n2r1（n＝1,2，3，…)，其中r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r1＝0.53×10－10m。
原子核的衰变、人工转变
小结：
①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式 存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施
He 42 e 01 加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。
②天然放射现象：表明原子核存在精细结构，是可以再分的 三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有 其复杂的结构。 二、放射性元素的衰变
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
复习题1．当用具有1.87eV 能量的光子照射n ＝3激发态的氢原子时，氢原子( ) A. 不会吸收这个光子B. 吸收该光子后被电离，电离后的动能为0.36eVC. 吸收该光子后被电离，电离后电子的动能为零D. 吸收该光子后不会被电离2．光子能量为E 的一束光照射容器中的氢（设氢原子处于n =3的能级），氢原子吸收光子后，能发出频率γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6六种光谱线，且γ1＜γ2＜γ3＜γ4＜γ5＜γ6，则E 等于（ ）A.h γ 1B.h γ 6C.h （γ6-γ1）D.h （γ1+γ2+γ3+γ4+γ5+γ6） .3．现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是（ ） （假定处在量子数为n 的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的总数的11n ） A ．2200 B ．2000C ．1200D ．24 004．氢原子的能级如图4所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV —3.11eV ，下列说法错误的是( )A ．处于n ＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B ．大量氢原子从高能级向n ＝3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C ．大量处于n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D ．大量处于n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光参考答案：1. B 2. A 3. A 4. Dn =1n =3 n =4n =2图3原子核的衰变、原子核的人工转变一、天然放射现象 1、天然放射现象物质放射出α射线、β射线、γ射线的性质，叫做放射性，具有放射性的元素叫放射性元素。
1896年法 贝克勒耳首先发现天然放射现象，后居里·夫妇发现钋P O 和镭R a 。
物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。
元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象， 具有放射性的元素称为放射性元素。
2、放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82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。
3、射线种类与性质那这些射线到底是什么呢？把放射源放入由铅做成的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。
在射线经过的空间施加磁场，发现射线①射线分成三束，射线在磁场中发生偏转，是受到力的作用。
这个力是洛伦兹力，说明其中的两束射线是带电粒子。
②根据左手定则，可以判断α射线都是正电荷，β射线是负电荷。
③带电粒子在电场中要受电场力作用，可以加一偏转电场，也能判断三种射线的带电性质。
α射线：氦核流速度约为光速的 1/10。
贯穿本领最小，但有很强的电离作用，很容易使空气电离，使照相底片感光的作用也很强；β射线:高速运动的电子流。
速度接近光速，贯穿本领很强。
很容易穿透黑纸，甚至能穿透几毫米厚的铝板，但它的电离作用比较弱。
γ射线：为波长极短的电磁波。
性质非常象Ｘ射线，只是它的贯穿本领比Ｘ射线大的多，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但它的电离作用却很小。
电离本领和贯穿本领之间的关系：α粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其它原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的α粒子，贯穿本领最弱；而γ光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强.带电量 质量数 符号 电离性穿透性实 质来 源α射线 +2e4（p ）很强很小（一张普通纸）高速的氦核流 v≈0.1c两个中子和两个质子结合成团从原子核中放出β射线 -e 0弱很强 （几毫米铝板）高速的电子流v≈c 原子核中的中子转换成质子时从原子核中放出γ射线γ很小更强 （几厘米铅板）波长极短的电磁波 原子核受激发产生的小结：①实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。
不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。
②天然放射现象：表明原子核存在精细结构，是可以再分的He42e01-三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。
二、放射性元素的衰变1、原子核的衰变原子核的衰变：原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。
常见的衰变有两种，放出α粒子的衰变叫α衰变，放出β粒子的衰变叫β衰变，γ射线是随着α射线或β射线的放出而产生的。
2、α衰变铀238核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核--钍234核。
那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。
这个过程可以用衰变方程式来表示：23892U →23490Th+42He3、β衰变钍234核也具有放射性，它能放出一个β粒子而变成23491Pa （镤），那它进行的是β衰变，请同学们写出钍234核的衰变方程式？β粒子用0-1e 表示。
钍234核的衰变方程式： 23490Th →23491Pa+0-1e衰变前后核电荷数、质量数都守恒，新核的质量数不会改变但核电荷数应加1提问：β衰变如果按衰变方程式的规律来写的话应该没有问题，但并不象α衰变那样容易理解，因为核电荷数要增加，学生会问为什么会增加？哪来的电子？原子核内虽然没有电子，但核内的的质子和中子是可以相互转化的。
当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电子：10n →11H ＋0-1e 这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变。
可以看出新核少了一个中子，却增加了一个质子，并放出一个电子。
4、γ辐射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，往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（没有γ衰变）。
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。
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。
5、衰变方程式遵守的规律α衰变：e M Z M Z H Y X 4242+→-- α衰变规律：A Z X →A-4Z-2Y+42He β衰变：e Y X M Z M Z 011-++→ β衰变规律：A Z X →A Z +1Y+0-1e（1）核反应遵从的规律 ①质量数守恒②电荷数守恒 ③动量守恒； ④能量守恒.（2）半衰期：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。
类型衰变方程规律α衰变新核电荷数减少质量数减少24⎧⎨⎩β衰变新核电荷数增加质量数不变1⎧⎨⎩三、半衰期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：经过n个半衰期(T)其剩余的质量为：τtmm⎪⎭⎫⎝⎛=21剩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：τtNN⎪⎭⎫⎝⎛=21剩——衰变剩下的原子核数注意：(1)半衰期的长短是由核的内部因素（自身的因素）决定与物理状态（温度、压强等）化学状态（单质、化合物）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．如镭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．氡222经α衰变变为钋218，每经过3.8天就有一半的氡发生衰变，即经过3.8天后剩下一半的氡，再经过3.8天，剩下的氡又有一半发生衰变，只剩下四分之一氡，再经3.8天剩下八分之一氡，再经3.8天剩下十六分之一氡，……．氡的衰变图的投影：m/m0＝(1/2)nα粒子只能是从原子核内放出来的；β粒子所具有的能量是核外电子不可能达到的，只能是从原子核内放出来的；γ射线是能量很高的光子，核外电子能级跃迁辐射光子的能量不可能达到γ光子所具有的能量，γ光子只能是原子核内部放出来。
可见原子核是有着复杂的结构的，是可以再分的。
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．4、确定衰变次数的方法：21mmn⎪⎭⎫⎝⎛=21mm Tt⎪⎭⎫⎝⎛=02121NNN Ttn⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=设放射性元素A Z X 经过n 次α衰变m 次β衰变后，变成稳定的新元素A Z ''Y ，则表示核反应的方程为：A Z X →A Z ''Y+n 42He +m 01-e.根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程 mn Z Z n A A -+'=+'=24，两式联立得：ZZ AA m A A n -'+'-='-=24 由此可见确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组.一放射性元素，测得质量为m,半衰期为T ，经时间t 后，剩余未衰变的放射性元素的质量为mm m t To=2/ 四、原子核的人工转变 1、质子的发现：早在1915年，卢瑟福的学生马斯登就观察到了用α粒子轰击氮气时会产生长射程粒子，一种可能的解释是这种粒子是氢核，因为这里是用α粒子轰击氮时常常出现的现象。
卢瑟福没有轻易作出结论，而是耐心地进行实验研究，以便弄清那些粒子到底是氮核、氦核还是氢核，实验要在荧光屏前观察和设计微弱的闪烁，条件是相当艰苦的，经过了三年多的时间，在1919年夏，他才总结了α粒子与氮原子的碰撞现象，对氮原子核的人工转变作了无可置疑的结论。
其核反应方程是：N+He→O+H2、中子的发现：1920年，卢瑟福预言：可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把这种粒子叫中子。
在中子发现之前，摆在物理学家们面前的问题是：要么α粒子轰击铍发出的是γ光子，它在跟质子的碰撞中能量和动量不再守恒；要么α粒子轰击铍发出的射线不是γ光子而是一种新粒子。
在约里奥·居里夫妇的实验中，中子已经出现了，但他们不能识别它。
查德威克运用了能量和动量守恒定律，科学地分析了实验结果，终于发现了中子。
发现中子的核反应方程是：Be+He→C+n中子不带电荷，它与各种物质粒子不发生静电作用，很容易接近甚至打进原子核。
3、原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称核子，质子带一个单位的正电荷，中子不带电，质子和中子的质量几乎相等，都等于一个质量单位，所以原子核的电荷数就等于它的质子数，原子核的质量数就等于它的质子数和中子数之和。