人教版高中物理原子核衰变及半衰期

天然放射现象
放射型物质发出的射线有三种：
三种射线
• α射线 • β射线 • γ射线
α射线
• 根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可 以确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组 成，我们把它叫做α射线，α射线由带正电的α 粒子组成.科学家们研究发现每个α粒子带的正 电荷是电子电荷的2倍，α粒子质量大约等于氦 原子的质量.进一步研究表明α粒子就是氦原子 核. • 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.
钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
铀钙石矿
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
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？ • 这些射线带不带电呢？
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
练习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 ）
A．222g
C．2g
B．8g
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 ） 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
1 m m0 ( ) 2
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．
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．
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
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
234 90
Th He
4 2
Th
234 91
Pa e
0 1
四、衰变的快慢---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：
天然放射现象
阅读课文填写表格：

射线
射线
成分
氦原子核 高速 电子流 高能量
源自文库
速度
1/10光 速 接近光速
贯穿能力
弱 较强
电离能力
很容易 较弱


射线
电磁波
光速
很强
更小
三、原子核的衰变
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： α 衰变：放出α 粒子的衰变，如
A、a为α 射线，b为β 射线
B、a为β 射线，b为γ 射线
+
b
c
-
C、b为γ 射线，c为α 射线
D、b为α 射线，c为γ 射线
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
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。
238 思考： 92
变，才能变为 少了多少？
Y e
0 1
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。
4. 本质： α衰变：原子核内少两个质子和两个中子 β衰变：原子核内的一个中子变成质子，
同时放出一个电子
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。 说明： 元素的放射性与元素存在的状态无关，
(铀)要经过几次α 衰变和β 衰 U
206 82
(铅 )？它的中子数减 Pb
8次 α 衰变，6次 β 衰变， 中子数减少 22个.
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
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.
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.
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。
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 发射射线的性质称为放射性．具有发射性的 元素称为放射性元素．元素这种自发的放出 射线的现象叫做天然放射现象．
238 92
U
234 90
Th He
4 2
β衰变：放出β粒子的衰变，如
234 90
Th
234 91
Pa e
0 1
原子核发生衰变时，衰变前后的 3．规律：
衰 变 α 衰变： 方 β 衰变： 程 说明：
电荷数和质量数都守恒．
A Z
X
A 4 Z 2
Y He
4 2
A Z
X
A Z 1