高三物理原子核衰变及半衰期PPT精品课件

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第三章第二节《原子核衰变及半衰期》ppt课件(鲁科版)

【解析】 α 射线本质是氦核，A 正确；β 射线本质是高速电子流，D 正确； γ 射线是波长很短的电磁波，C 正确；α 射线的电离作用最强，γ 射线的穿透能力最强，B 错误．
【答案】 ACD
2．一置于铅盒中的放射源发射出的 α、β 和 γ 射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为 a、b 两束，射线 a 沿原来方向行进，射线 b 发生了偏转，如图 3-2-4 所示，则图中的射线 a 为________射线，射线 b 为________射线．
α 粒子和 β 粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，
β 粒子的偏移大，如图 3-2-2 所示．
位移 x 可表示为 x＝12at2＝12·qmEyv02∝mqv2
图322
所以，在同样条件下
β
粒子与
α
粒子偏移之比为xxαβ＝2ee× 1
84136×11910090cc22＝37.
(2)在匀强磁场中：γ 射线不发生偏转，仍做匀速直线运动，α 粒子和 β 粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，β 粒子的轨道半径小，如图 3-2-3 所示．
原子核的衰变
[先填空] 1．衰变：原子核由于放出__α_射__线___或__β_射__线___而转变为__新__核__的变化． 2．衰变形式：常见的衰变有两种，放出 α 粒子的衰变为__α_衰__变___，放出 β 粒子的衰变为_β_衰__变____，而_γ_射__线____是伴随 α 射线或 β 射线产生的．
3．衰变规律 (1)α 衰变：AZX→42He＋__AZ_－－_24Y____. (2)β 衰变：ZAX→－01e＋__AZ＋_1_Y____. 在衰变过程中，电荷数和质量数都__守__恒__．

鲁科版高中物理选择性必修第三册精品课件第5章原子核与核能第2节原子核衰变及半衰期

课标要求
1.知道放射现象的实质是原子核的衰变。(物理观念)
2.了解半衰期的概念,知道半衰期的统计意义,能利用半衰期进行简单的计
算。(物理观念)
3.知道两种衰变的性质,能运用衰变规律写出衰变方程。(物理观念)
4.了解放射性在生产和科学领域的应用和防护。(科学态度与责任)
目录索引
基础落实·必备知识全过关
(2)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而杜撰
出不符合实际的生成物来书写核反应方程。
质量数守恒,质量有亏损
(3)核反应中遵循质量数守恒而不是质量守恒,核反应过程中反应前后的总
质量一般会发生变化(质量亏损)而释放出核能。
(4)当放射性物质发生连续衰变时,原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰
11
11
用 6 C 作示踪原子,其半衰期仅有 20 min。6 C 由小型回旋加速器输出的高
14
速质子轰击 7 N 获得,则下列说法正确的是( B )
14
11
14
11
A.用高速质子轰击 7 N,生成 6 C 的同时释放出中子
B.用高速质子轰击 7 N,生成 6 C 的同时释放出 α 粒子
11
11
C.1 g 的 6 C 经 40 min 后,剩余 6 C 的质量为 0.2 g
2
g,故 C 错误;半衰期与元素所
处的物理环境和化学状态无关,因此其半衰期不可能变化,故 D 错误。
针对训练2
(2021广东卷)科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26。铝26
的半衰期为72万年,其衰变方程为
是( C )
A.Y是氦核
26
Al
13
B.Y是质子

原子核衰变及半衰期-新教材高中物理选择性必修第三册同步课件PPT(鲁科版)

堂达
习探
变成稳定的新元素AZ′′Y，则衰变方程为：
·
标固
新知
AZX→AZ′′Y＋n42He＋m－01e．
双基
合
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程：
作探
A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m．
课时
究
分
攻重难
以上两式联立解得：n＝A－4 A′，m＝A－2 A′＋Z′－Z．
层作业
由此可见，确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组．
标
·
探
固
新知
1．衰变：原子核由于放出_α_射__线__或_β_射__线__而转变为_新__核_的变
双基
合化．
作
课
探究
2．衰变形式：常见的衰变有两种，放出 α 粒子的衰变为_α_衰__变__，
时分
层
攻重
放出 β 粒子的衰变为_β_衰__变___，而_γ__射__线__是伴随 α 射线或 β 射线产
合
作探究
课
(2)84Be 是一种不稳定的粒子，其半衰期为 2.6×10－16 s．一定质
时分
攻量的84Be，经 7.8×10－16s 后所剩84Be 占开始时的________．
层作
重
业
难
返首页
·
29
·
[解析] (1)根据核反应方程和电荷守恒定律可知，
自
当
主预
42He＋42He→84Be＋γ．
1
·
自
当
主预习
第5章原子核与核能
·
堂达标
探
固
新知
第2节原子核衰变及半衰期

5-2 第1课时原子核的衰变半衰期 (教学课件)——高中物理人教版(2019)选择性必修第三册

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。
(2)由于每发生一次 α 衰变质子数和中子数均减少 2，每发生一
次 β 衰变中子数减少 1，而质子数增加 1，故20862Pb 较23982U 质子数少 10，中子数少 22。
(3)衰变方程为23982U→20862Pb＋842He＋6－01e。
3)衰变方程：
①α衰变
A Z
XAZ--42Y
4 2
He
238 92
U23940Th
4 2
He
②β衰变
A Z
X
Y A
Z1
-01e
23940Th
234 91
Pa
-01e
③γ衰变伴随α衰变和β衰变
电子哪里来？
1 0
n
11
H
0 -1
e
二半衰期
1．定义：放射性元素是原子核有半数发生衰变所需要的时间，叫这种元素的半衰期.
2．衰变规律原子核发生衰变时，遵循三个守恒定律 (1)衰变前后的电荷数守恒。 (2)质量数守恒。 (3)动量守恒。
3．衰变方程通式 (1)α 衰变：AZX→AZ－－24Y＋42He。
(2)β 衰变：AZX→Z＋A1Y＋－10e。
4．确定原子核衰变次数的方法与技巧 (1)方法：设放射性元素AZX 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后，变成稳定的新元素AZ′′Y，则衰变方程为： AZX→AZ′′Y＋n42He＋m－01e 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程： A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m 以上两式联立解得：n＝A－4 A′，m＝A－2 A′＋Z′－Z 由此可见，确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组。

人教版高中物理第二节原子核衰变及半衰期精选文档PPT课件

3
钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
铀钙石矿
4
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．
放大了1000倍的铀矿石
5
二、放射线的本质
• 在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？
• 它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质呢？
12
γ射线
• 中间不发生偏转的那束射线叫做γ射线，研究表明，γ射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是中性的.
• γ射线的穿透本领极强，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板.
13
天然放射现象
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
a
D、b为α射线，c为γ射线
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．放射性元素发电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加1
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）
•
由于α粒子的质量较大，所以α射线的穿透
本领最小，我们用一张厚纸就能把它挡住.
11
β射线
• 与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫做β射线.研究发现β 射线由带负电的粒子（β粒子）组成.进一步研究表明β粒子就是电子.
• β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板.

人教版高中物理选修(2-3)《原子核衰变》ppt课件

粒子的遂穿频率：
v 1 / 3 1 / 2 n 3 1021 AX Ek 2 RX E k 为粒子在母核内的动能

2018/7/15
放射性衰变基本规律

射线的物质效应：射线对物质的效应不仅取决于放射性物质本身的强弱，还取决于所释放的射线的特性及接受射线的材料的性质。物质效应单位： 1伦琴（R）使1kg空气中产生2.58104库仑电量的辐射量

2018/7/15
放射性衰变基本规律

半衰期测量
A= 4n
A= 4n+2
2018/7/15
放射性衰变基本规律
锕系镎系
A= 4n+3
A= 4n+1
2018/7/15
放射性衰变基本规律

级联衰变公式对于简单的级联衰变：ABC
dN B l A N A lB N B dt N A N A0 e l At N B N A0
L m
1 v2 / c2
N0
l
T 1.44T ln 2
2018/7/15
放射性衰变基本规律

放射性强度：单位时间内物质发生衰变的原子核数

dN A lN lN 0 e lt A0 e lt dt 1居里（Ci）3.71010次核衰变/秒放射性强度单位：
1毫居0.001居里，1微居0.001毫居 1贝克勒（Bq）1次核衰变/秒 1g226Ra的放射性强度近似为1居里
lA [e l At e l B t ] lB l A
2018/7/15
放射性衰变基本规律
dN C l B N B lC N C dt N C N A0 [hAe l At hB e lB t hC e lC t ] hA hC (l B l A )(lC l A )

4.2原子核的衰变及半衰期ppt课件

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
最新课件
13
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？
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
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
最新课件
16
α衰变：放出α粒子的衰变，如
2 9
2 3U 8 9 20 3T 4 h 4 2He
β衰变：放出β粒子的衰变，如
9 20 3 T 4 h 9 21 3P 4 a0 1e
最新课件
17
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
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。
(-1)e
最新课件
27
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
最新课件
28
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）

教科版高中物理选修2-3：原子核的衰变和半衰期_课件1

铀238核放出一个α粒子后，衰变成钍234核，这种放出α粒子的衰变叫α衰变。这个衰变可以用下面的核反
应方程来表示：
U 238 92

23940Th

4 2
He
α衰变的实质是在放射性元素的原子核中2个质子和 2个中子结合得比较紧密时，有时候他们会作为一个整体从较大的原子核(Z＞84)中放出。
α射线高速α粒子流，α粒子的核电荷数为2，质量数为4，实际上是氦原子核。β射线高速电子流，β粒子就是电子，电荷数为-1，质量数为零。γ射线不带电，是能量很高的电磁波，也就是光子流。
原子核的衰变
原子核放出α粒子或β粒子后，就变成了新的原子核，这种变化叫做原子核的衰变。大量事实表明，衰变过程前后，对于新原子核和衰变生成物的总体来说，电荷数和质量数都是守恒的。
原子核的衰变和半衰期
天然放射现象
1896年法国物理学家贝克勒尔(Henri Becquerel， 1852-1908)发现含铀矿物能发出某种不可见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，物质发出射线的性质称为放射性。具有放射性的元素称为反射性元素。
居里夫人和她的丈夫皮埃尔•居里(Pierre Curie， 1859-1906)对铀和含铀的矿物进行进一步的研究，发现了两种放射性更强的新元素。玛丽•居里为了纪念她的祖国波兰，把其中一种元素称为钋(元素符号Po，这是波兰国名的开头两个字母)，另一种元素为镭(元素符号 Ra)。
铀238在α衰变时产生的钍234也具有放射性，它能放出一个β粒子而变成镤234，，这种放出β粒子的衰变叫β衰变。这个衰变可以用下面的核反应方程来表示：
23940Th

234 91
Pa

0 1

原子核衰变及半衰期课件(17张)

A Z
X
24He

Y A4
Z 2
（2） β 衰变：原子核衰变放出β粒子的衰变
23940Th

0 1
e
29314Pa
β 衰变规律：新的原子核比原来的核质量数不变，电荷数增加1
A Z
X
10
e
Z
A1Y
（3）γ射线：在原子核衰变过程中产生的新核，有些处于激发态，这些不稳定的激发态会辐射出光子（ γ射线），所以γ射线都伴随α 、β衰变过程中
的1/8，则由该植物死亡时间是5730×3=17190年
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
×
×
B、原来放射性元素的原子核 × R1×
××
× R×2
电荷数为90
××××
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
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粒子与反冲核的运动轨迹是外切圆
β粒子与反冲核的运动轨迹是内切圆
镭半衰期为1.6×103年
1.25
铀半衰期为4.5×109年
0
3.8 7.6
11.4
t/d
3.8 3.8
3.8
(2)半衰期长短
由原子核自身因素决定与原子所处的物理、化学状态
及周围环境温度无关
化石、文物年代鉴定
164C 是 162C 放射线同位素，它的半衰期5730年，大所气以中生的物体CO内2在1生64C物与的1新62C陈代比谢例中和经空常气被中吸相收同或，放都出是，固定

5.2 第1课时原子核的衰变半衰期课件 (共17张PPT)

发生一次α衰变，核电荷数减少2，质量数减少4，原子序数减少2；发生一次β衰变，核电荷数、原子序数增加1，故A、D正确。
AD
归纳总结：衰变次数的判断方法(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。
典例精析
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，故半衰期仍为8天，A、B、D错误，C正确。
C
同学们再见！
授课老师：
时间：2024年9月15日
……
纵坐标表示的是任意时刻氡的质量m与t=0时的质量m0的比值
例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( )A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少2B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1
①α衰变：放出α粒子的衰变，如
2.种类
课堂探究
α衰变是如何发生的？
事实表明，2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起，因此在一定的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。即发生了衰变
②β衰变：放出β粒子的衰变，如
中微子的质量数和电荷数都是0
原子核里没有电子,β衰变中的电子来自哪里？
衰变实质
2个质子和2个中子n→H＋e
典型方程
U→Th＋He
Th→Pa＋e
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
衰变后元素的化学性质发生了变化，即：生成了新的原子核！
放射性元素衰变不可能有单独的γ衰变！伴随射线或射线产生.

高中物理第3章第2节原子核衰变及半衰期课件鲁科版选修3

(× )
2．合作探究——议一议 (1)天然放射现象说明了什么？提示：天然放射现象说明了原子核具有复杂的内部结构。 (2)有 10 个镭 226 原子核，经过一个半衰期有 5 个发生衰变，这样理解对吗？提示：不对。10 个原子核数目太少，它们何时衰变是不可预测的，因为衰变规律是大量原子核的统计规律。
3．半衰期描述的是大量原子核的统计行为，说明在大量原子核群体中，经过一定时间将有一定比例的原子核发生衰变，但半衰期对少量原子核没有意义。
4．半衰期的应用：利用天然放射性元素的半衰期可以估测岩石、化石和文物的年代。
[例 3] 14C 是一种半衰期为 5 730 年的放射性同位素。若考
古工作者探测到某古木中 14C 的含量为原来的14，则该古树死亡时
(3)α 射线穿透能力较弱，β 射线穿透能力较强，γ 射线穿透能力最强，而电离作用相反。
[例 1] 一置于铅盒中的放射源发射出的 α、β 和 γ 三种射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为 a、b 两束，射线 a 沿原来方向行进，射线 b 发生了偏转，如图所示，则图中的射线 a 为________射线，射线 b 为________射线。
所以 n＝2，即古木死亡的时间为 5 730×2 年＝ 11 460 年，应选 B。
[答案] B
半衰期是指放射性元素的质量有半数发生衰变的时间，
而不是样本质量减少一半的时间。另外注意区别已发生衰变
的质量 m
1－12
t
和剩余的未发生衰变的质量
m
1
t
2
。
1．下列有关半衰期的说法中正确的是
()
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

原子核衰变和半衰期-ppt课件

2.5g又需要经过3.8天……
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。
设某放射性元素的半衰期为T，原来的质量为M，经过时间t，该元素的剩余质量m为:
不同元素的放射性半衰期一般不同
222 86
Rn（镭）
226 88
Rn（氡）
半衰期为1.6×103年
29328U（铀）
23940Th（钍）半衰期为4.5×109年
食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）
利用钴60的γ射线治疗癌症（放疗）
4、放射性污染和防护
过量的放射线会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用。放射性污染主要来自核爆炸、核泄漏和医疗照射。在核电站、医院等地方，都设有辐射警示标志。
核爆炸在最初几秒钟辐射出来的是强烈的γ射线和中子流，这些射线具有很强的穿透能力，对人体和其他生物体有很强的杀伤作用。核工业和核科学研究中的放射性原材料一旦泄漏，会对生物体和环境产生长期的辐射，重者使人当场死亡，轻者使人患放射性疾病。
与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素的优点：
①放射强度容易控制 ②可以制成各种需要的形状 ③半衰期更短 ④放射性废料容易处理
原来静止的某核，α衰变/β衰变后，新核和α粒子/β衰变的圆是外切还是内切？半径之比呢？假设磁场区域足够大。
α衰变β衰变ຫໍສະໝຸດ 例1、实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰
谢谢！
则(
B
)
A.m=7，n=3 B.m=7，n=4
C.m=14，n=9 D.m=14，n=18
2、衰变的快慢——半衰期
放射性元素的衰变都有一定的速率。
例如：10g的
222 86