人教版高中物理原子核衰变及半衰期
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
高中物理课件第3章 第2节 原子核衰变及半衰期
第2节 原子核衰变及半衰期
学 业
分
层
测
评
知
识
点
二
学习目标
1.知道什么是放射性及放射性元素．(重点) 2．知道三种射线的本质和特性．(重点、 难点) 3．知道原子核的衰变和衰变规律．(重点) 4．知道什么是半衰期．(重点)
知识脉络
天然放射现象的发现及放射线的本质
[先填空] 1．天然放射现象的发现 (1)天然放射现象：物质能自发地放出 射线 的现象． (2)放射性：物质放出 射线 的性质，叫做放射性． (3)放射性元素：具有 放射性 的元素，叫做放射性元素． (4)天然放射现象的发现：1896年，法国物理学家 贝可勒尔 发现了天然放 射现象．
E．衰变过程中共有4个中子转变为质子
【解析】
209 83
Bi的中子数为209－83＝126，
237 93
Np的中子数为237－93＝144，
209 83
Bi的原子核比
237 93
Np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
237－209 4
＝7次，β衰变的次数是2×7－(93－83)＝4次，C对、D错，
N＝12 N0，
即0.25N0＝12 N0，故5 7t30＝2，t＝11 460年． 【答案】 (1)164C―→－01e＋174N
(2)11 460年
1．衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒． (1)每发生一次α衰变质子数、中子数均减少2，质量数减少4. (2)每发生一次β衰变中子数减少1，质子数增加1，质量数不变． 2．利用半衰期公式解决实际问题，首先要理解半衰期的统计意义，其次要 知道公式建立的是剩余核的质量与总质量间的关系．
人教版高中物理选修35课件：第十九章 2 放射性元素的衰变
能量,原子核放出一个 γ 光子不会改变它的质量数和电荷数,不能单
独发生 γ 衰变。
•
•
•
•
•
•
•
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。
人体危害很小。但 γ 射线频率很大,能量很高,因而使用不当时,对人
体危害较大。所以对人体危害最大的是高能量的电离辐射,应尽量远
离。
二、半衰期
1.定义
放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间,叫作这种元
素的半衰期。
2.公式
用希腊字母 τ 表示半衰期,剩余原子核数目
素质量 m 余=m
1
原( ) 。
的原子核。
典题例解
【例 2】 为测定某水库的存水量,将一瓶放射性同位素溶液倒
入此水库。已知该溶液 1 min 衰变 8×107 次,该放射性同位素的半衰
期为 2 天。
经 10 天后,从水库中取出 1 m3 的水,测得 1 min 衰变 1 000
次,则该水库存水量为
。
解析:设原放射性元素质量为 m0,10 天后的质量为 m,水库共有 V
(2)同理,钍 234 发生一次 β 衰变放出的 β 粒子与产生的新核的
动量大小相等,方向相反,即总动量为零,可是,β 粒子带负电,新核带
正电,它们衰变后的速度方向相反,但受的洛伦兹力方向相同,所以,
它们的两个轨迹圆是内切的,且 β 粒子的轨道半径大于新核的轨道
半径,它们的轨迹示意图如图乙所示,其中,c 为 β 粒子的轨迹,d 为新
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
1.知道原子核的两种衰变类型、衰变规律及实质。 2.理解半衰期的概念及决定因素，会利用半衰期解决相关问题。 3.知道放射性同位素，了解其应用与防护。 4．知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程。
一、原子核的衰变 1．填一填 (1)定义：原子核自发地放出 α 粒子或_β 粒子，变成另一种原子核的变化。 (2)α 衰变
mA＝122TTm0＝14m0
B 剩余的质量 mB＝1222TTm0＝12m0
所以mmAB＝12，故选项 B 正确。 答案：B
3．[多选]日本福岛核电站核泄漏事故中的污染物中含有碘 131，碘 131 不稳
定，发生 β 衰变，产生对人体有危害的辐射，其半衰期为 8 天，关于碘 131，
下列说法正确的是
[解析] (1)设29328U 衰变为28026Pb 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 92＝82＋2x－y 解得 x＝8，y＝6 即一共经过 8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变。 (2) 20862Pb 比29328U 的质子数少 92－82＝10 中子数少(238－92)－(206－82)＝22。 (3)核反应方程为：29328U→20862Pb＋842He＋6－1 0e。 [答案] (1)8 次 α 衰变 6 次 β 衰变 (2)10 22 (3)29328U→28026Pb＋842He＋6－1 0e
[易错警示] 关于半衰期的两个误区
(1)错误地认为半衰期就是一个放射性元素的原子核衰变到稳定核所经历的 时间。其实半衰期是大量的原子核发生衰变时的统计规律。
(2)错误地认为放射性元素的半衰期就是元素质量减少为原来一半所需要的 时间，该观点混淆了尚未发生衰变的放射性元素的质量与衰变后元素的质量的 差别。其实衰变后的质量包括衰变后新元素的质量和尚未发生衰变的质量。
【原创】3.2原子核衰变及半衰期 课件
• A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线
• B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线
• C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线
• D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线
• 解析：选B.γ射线不带电，在磁场中不偏转， β射线带负电，α射线带正电，由左手定则可 判断出甲为β射线，乙为γ射线，丙为α射线， 所以B选项正确．
贝克勒尔（法国） （1903年诺贝尔物理学奖 ）
1898 年，居里夫妇从铀矿石提炼出两种前所 未发现的元素，他们将这两种新元素分 别定名 为铀和镭。为了亲身体验镭的 生理效应，他们多次被辐射所伤。
1903 年，居里夫妇与贝克勒尔一起因发现 放射性而获得诺 贝尔物理学奖。 1911 年，居里夫人在化学的研究亦使她获 得诺贝尔化学奖。
(1901年伦琴获得诺贝尔物理奖)
国科学院举行了一次重要学术讨论会，在伦琴发明的 直接感召下而进行研究的科学家当中有一位是 安托万·亨利·贝克勒尔。贝克勒尔虽然是有意在 做X射线的研究， 但是却偶然发现了甚至更为重要的放射现象 贝克勒尔选择氧化铀作为主攻对象，他精心设计 了研究方案，用一张黑纸包好一张感光底片，在 底片上放置两小块铀盐和钾盐的混合物。在其中 一块和底片之间放了一枚银元，然后把这些东西 放在阳光下放置几小时，让底片略微有些感光， 虽不太清晰，但还可以分解银元的影象。可是凑 巧碰上连阴雨，他只好把实验的东西原封不动地 锁进抽屉。5天后，天放晴，继续中断的试验。他 是个细心过人的人，在试验前他重新检查一遍实 验品。使他吃惊的是，在没有阳光的情况下，底 片上竟然出现明显的感光现象。这说明铀本身在 发光！第二天他在科学院的学术报告上公布这一新 发现。他又用验电器对这种射线进行了定量研究 ，终于揭示了放射性的奥妙。
新教材 人教版高中物理选择性必修第三册 第五章 原子核 知识点考点重点难点提炼汇总
第五章原子核1．原子核的组成............................................................................................................ - 1 -2. 放射性元素的衰变..................................................................................................... - 6 -3. 核力与结合能........................................................................................................... - 13 -4. 核裂变与核聚变....................................................................................................... - 19 -5. “基本”粒子 ................................................................................................................ - 19 -章末复习提高................................................................................................................ - 29 -1．原子核的组成一、天然放射现象及三种射线1．天然放射现象(1)1896年，法国物理学家贝克勒尔发现某些物质具有放射性。
(2)①放射性：物质发射射线的性质。
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]
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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。
高中物理核物理题的半衰期计算思路
高中物理核物理题的半衰期计算思路核物理是高中物理中的重要内容之一，而核物理中的半衰期计算是一个常见的考点。
在这篇文章中，我将为你详细介绍核物理题的半衰期计算思路，并通过具体题目的举例来说明相关的考点和解题技巧。
一、半衰期的定义和计算公式半衰期是指放射性物质中，一半原子核衰变所需的时间。
在核物理中，半衰期的计算公式为：N = N0 * (1/2)^(t/T)其中，N表示现在的放射性物质原子核数目，N0表示初始的放射性物质原子核数目，t表示经过的时间，T表示半衰期。
二、题目举例及解析1. 铀-238的半衰期为4.5亿年，如果现在有100克铀-238，经过多少年后，只剩下25克？解析：根据题目中给出的信息，我们可以得知初始的原子核数目N0为100克铀-238的原子核数目，N为25克铀-238的原子核数目。
代入计算公式可以得到：25 = 100 * (1/2)^(t/4.5亿)化简得到：(1/2)^(t/4.5亿) = 1/4两边取对数可以得到：t/4.5亿 = log(1/4) / log(1/2)化简得到：t ≈ 2.81亿年2. 锶-90的半衰期为28年，如果现在有200克锶-90，经过多少年后，只剩下50克？解析：同样地，根据题目中给出的信息，我们可以得知初始的原子核数目N0为200克锶-90的原子核数目，N为50克锶-90的原子核数目。
代入计算公式可以得到：50 = 200 * (1/2)^(t/28)化简得到：(1/2)^(t/28) = 1/4两边取对数可以得到：t/28 = log(1/4) / log(1/2)化简得到：t ≈ 56年三、考点分析和解题技巧1. 理解半衰期的概念：半衰期是指放射性物质中，一半原子核衰变所需的时间。
在解题时，要明确半衰期的定义，将其应用到具体题目中。
2. 确定已知和未知量：在解题前，要明确已知量和未知量，将其代入计算公式中。
已知量通常包括初始的原子核数目N0、半衰期T和现在的原子核数目N，未知量通常为经过的时间t。
原子物理问题解析核衰变的速率与半衰期计算
原子物理问题解析核衰变的速率与半衰期计算核衰变是原子物理中的重要概念之一，它描述了放射性核素在一定时间内衰变的速率。
在本文中，我们将解析核衰变速率的计算以及如何计算半衰期。
一、核衰变速率的计算核衰变速率是指单位时间内发生核衰变的次数，通常用λ表示。
根据经验事实，核衰变速率与剩余放射性核素的量成正比，即λ = k * N其中，λ为核衰变速率，k为衰变常数，N为剩余放射性核素的量。
衰变常数k与放射性核素的特性有关，不同核素有不同的衰变常数。
对于具体的核素而言，衰变常数可以通过实验测量得到。
一旦获得衰变常数，就能计算出核衰变速率。
二、半衰期的计算半衰期是指放射性核素衰变至其初始数量的一半所需的时间。
在计算过程中，我们使用衰变常数来确定衰变速率，并通过半衰期计算出衰变常数。
假设初始数量为N0，剩余数量为N1，衰变时间为t，半衰期为T1/2。
通过上述定义，我们可以得到以下关系式：N1 = N0 * (1/2)^(t/T1/2)根据这个关系式，我们可以通过已知的初始数量和剩余数量，计算出衰变时间与半衰期之间的关系。
三、案例分析举个例子来说明核衰变速率与半衰期的计算。
假设某放射性核素的衰变常数为0.01年^-1，初始数量为1000个核子。
我们可以计算不同时间下的剩余数量与核衰变速率。
时间=0年，剩余数量=1000个核子，核衰变速率=0.01 * 1000 = 10次/年。
时间=1年，剩余数量=1000 * (1/2)^1 = 500个核子，核衰变速率=0.01 * 500 = 5次/年。
时间=2年，剩余数量=1000 * (1/2)^2 = 250个核子，核衰变速率=0.01 * 250 = 2.5次/年。
以此类推，我们可以根据不同时间下的剩余数量计算出核衰变速率。
在上述计算的基础上，我们还可以通过剩余数量与衰变时间计算出半衰期。
假设在时间t下剩余数量降至N0的一半，我们可以得到以下关系式：N0 = N0 * (1/2)^(t/T1/2)1 = (1/2)^(t/T1/2)t/T1/2 = ln(2)T1/2 = t / ln(2)根据上述公式，我们可以计算出该放射性核素的半衰期为T1/2 = ln(2) / 0.01年≈ 69.31年。
高中物理人教版选择性必修第三册教学课件《放射性元素的衰变》
原子核
01
原子核的衰变
1、衰变：
原子核自发地放出 α粒子或 β粒子而转变为新核的现象。
β粒子
0
（电子1
放射性衰变后的原子核
ɑ粒子
（氦核
4
2
e）
放射性衰变后的原子核
He ）
天然放射现象中原子核自发地放出 α 射线或 β 射线，这样由于核电荷数变了，
它在元素周期表中的位置就变了，就变成另一种原子核。 我们把这种变化称为原子
1
I·约里奥·居里，1900～1958
F·约里奥·居里，1897～1956
法国科学家。是P·居里和M·居里的女儿和女婿.由于
发现人工放射性而获得1935年诺贝尔化学奖.
用α粒子、质子、中子等去轰击其它元素的原子核，也都产生类似的转变。
23
比如 11 Na俘获一个α粒子后放出1个质子：
23
11
Na He Mg H
(2)放射治疗 ——γ射线对细胞有很强的杀伤力
伽马刀治疗癌症
利用钴60的γ射线治疗癌症（放疗）
（3）培优 ——γ射线遗传基因发生变异
保鲜 ——γ射线可以杀死细菌
培育优良品种
食品保鲜
食品保鲜
(4)示踪原子
—— 同位素化学性质相同，这样就可以用放射性同位素了解各元素的流向。
医学方面：人体甲状腺的工作需要碘，碘被吸收
位？你能概括出α衰变的质量数、核电荷数变化的一般规律吗？
α衰变的一般方程：
→
−
+
−
在这个衰变过程中，衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和 ； 衰变前的
电荷数等于衰变后的电荷数之和。
2020_2021学年新教材高中物理第5章原子核与核能2原子核衰变及半衰期
U 238
92
+206 82
PHb e+842
e。601
答案:(1)8次 6次 (2)10 22
(3)
U 238
92
+206 82
PbHe+842
e
601
【规律方法】分析衰变次数的方法步骤:
(1)先根据已知条件,表示出初、末原子核的符号。如
A Z
X、AZY
等。
(2)根据衰变规律,写出核反应方程,衰变次数用未知数表示。
(2)技巧:为了确定衰变次数,一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因
为β衰变的次数多少对质量数没有影响),然后根据衰变规律确定β衰变的次
数。
【思考•讨论】 衰变方程与化学反应方程有哪些主要区别?
提示:①衰变方程中的符号表示该种元素的原子核,化学反应方程中的符号表示该 种元素的原子。 ②衰变方程中间用单箭头,化学反应方程用等号。 ③衰变方程中质量数守恒,化学反应方程质量守恒。
2.衰变实质:
(1)α衰变:原子核内两个质子和两个中子结合成一个α粒子 210n＋211H 42 He ;
(2)β衰变:原子核内的一个中子变成质子,同时放出一个电子
1 0
n
11
H＋01e
。
3.衰变方程通式:
(1)α衰变
A Z
X
A－4 Z－2
Y＋42He
;
(2)β衰变
A Z
X
A Z＋1
Y＋01e 。
4.确定原子核衰变次数的方法与技巧:
B.MZ614 Y
C.MZ612 Y
D.MZ412 Y
【解析】选D。新核的质量数为M'=M-12,故A、B错误。电荷数Z'=Z-6+2=Z-4,故
人教版高中物理选修1-2课件第三节半衰期
原子量 开始质量 最后质量
变化质量
K=？
A
B +放射出的粒子
元素A
M
设为m0
mo
(
1 2
)
t T
m0
mo
(
1
)
t T
2
元素B m 0
m' ? m' ?
Байду номын сангаас
如何求 m' ?
例题 课时2
第10 题
例题 课时2
第11 题
作业：
课时训练 2
第 2、5、10题
元素的半衰期. ( 用 T 表示 )
m
m
经过 2
时间T
经过 时间T
m
m
4
经过 时间T
8
m 应是一个可与摩尔质量可比的质量
半衰期:
半衰期是一个对大量原子核 才有意义的物理量.
半衰期是一个统计规律
半衰期:
半衰期是由原子核本身内在的因素 决定的. 一种放射性元素，（1）以单质存在， （2）以化合物存在，（3）改变温度， （4）改变压力，
都不会改变半衰期
半衰期:
有关核个数
N
N/2
N/2
N/4
3N/4
N/8
7N/8
有关核质量
m0
m0 2
m1
m0 4
m2
m0 8
m3
半衰期:
设半衰期为T 放射性元素的质量为m0 经过时间为t 后 问放射性元素余下的质量为？
m
mo
(
1 2
)
t T
例一:
某放射性元素A半衰期为T，原子 量为M，经过一系列衰变后，变成稳定 的元素B，B的原子量为m，现测得一 块矿石中A和B的质量比为K，设该矿 石在最初形成时不含的B元素，试求此 时矿石的年龄。
(完整版)人教版高中物理选修3-5知识点总结(可编辑修改word版)
人教版高中物理选修3-5 知识点总结一．量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ（一）量子论1.创立标志：1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文，标志着量子论的诞生。
2.量子论的主要内容：①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的，其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”，也就是说组成能量的单元是量子。
②物质的辐射能量不是连续的，而是以量子的整数倍跳跃式变化的。
3.量子论的发展①1905年，爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中，提出了光量子论。
②1913年，英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态，提出了一种量子化的原子结构模型，丰富了量子论。
③到1925年左右，量子力学最终建立。
4.量子论的意义①与量子论等一起，引起物理学的一场重大革命，并促进了现代科学技术的突破性发展。
②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘，深刻改变了人们对整个物质世界的认识。
③量子论成功的揭示了诸多物质现象，如光量子论揭示了光电效应④量子概念是一个重要基石，现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。
量子论的形成标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到微观世界；同时，在量子论的基础上发展起来的量子论学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。
（二）黑体和黑体辐射1.热辐射现象任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波，并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。
这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
①.物体在任何温度下都会辐射能量。
②.物体既会辐射能量，也会吸收能量。
物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大，则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。
辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。
此时温度恒定不变。
实验表明：物体辐射能多少决定于物体的温度（T）、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。
2.黑体物体具有向四周辐射能量的本领，又有吸收外界辐射来的能量的本领。
23.2 原子核衰变及半衰期
23.2 原子核衰变及半衰期课标要求（1）了解天然放射现象及其规律；（2）知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们；（3）知道放射现象的实质是原子核的衰变；（4）知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律；（5）理解半衰期的概念。
引入新课本节课我们来学习新的一章：原子核。
本章主要介绍了核物理的一些初步知识，核物理研究的是原子核的组成及其变化规律，是微观世界的现象。
让我们走进微观世界，一起探索其中的奥秘！我们已经知道原子由原子核与核外电子组成。
那原子核内部又是什么结构呢？原子核是否可以再分呢？它是由什么微粒组成？用什么方法来研究原子核呢？人类认识原子核的复杂结构和它的变化规律，是从发现天然放射现象开始的，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。
居里和居里夫人在贝克勒尔的建议下，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）。
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。
人教版选择性必修第三册课件原子核的衰变 半衰期
(2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数 (这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据衰变规律确定β 衰变的次数.
二、半衰期
导学探究 如图3为始祖鸟的化石，美国科学家维拉·黎比运用了半衰期
变的原子核数和质量，t表示衰变时间，τ表示半衰期.
影响因素
由原子核内部因素决定，跟原子所处的外部条件、化 学状态无关
半衰期规律是对大量原子核衰变行为作出的统计结果，可以对大量原 子核衰变行为进行预测，而单个特定原子核的衰变行为不可预测
例3 (2020·扬州市江都区大桥高级中学高二期中)下列有关半衰期的说 法中正确的是 A.所有放射性元素都有半衰期，其半衰期的长短与元素的质量有关
解析 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
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)20862Pb 与23982U 相比，质子数和中子数各少了多少？ 答案 10 22
原子核.( × )
重点探究
一、原子核的衰变
导学探究 如图1为α衰变、β衰变示意图.
(1)当原子核发生α衰变时，原子核的质子
数和中子数如何变化？
答案 α衰变时，质子数减少2，中子数减少2.
(2)当发生β衰变时，新核的核电荷数相对原
来的原子核变化了多少？新核在元素周期表
中的位置怎样变化？
答案 β衰变时，新核的核电荷数增加1.
即学即用
判断下列说法的正误.
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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：
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？
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
(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
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
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
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 ）
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，
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.
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
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
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？
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．