关于原子核衰变及半衰期课件
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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__．
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
第二节原子核衰变及半衰期
第二节 原子核衰变及半衰期
天然放射现象说明了原子核具有复杂的结构。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，
射线到底是什么？
• 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？
人们同通过把这些射线加入电场或磁场， 根据其偏转情况知道，这些射线有三种：
答案：D
例 2:23982U 核经一系列的衰变后变为 28026Pb 核，问： (1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？ (2)28026Pb 与 29328U 相比，质子数和中子数各少多少？ (3)综合写出这一衰变过程的方程。
二、衰变的快慢—半衰期(T)
1.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．
当原子核发生以上三种射线时，即称为原子核的衰变。
二、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
β衰变：放出β粒子的衰变，如
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．
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。
带正电：α射线（氦原子核）
带负电：β射线（电子） 不带电：γ射线（光子）
α射 线
β射 线
Байду номын сангаасγ射 线
成分 速度
氦原子核 1/10光速
高速 电子流 高能量 电磁波
接近光速 光速
贯穿能力
弱 较强 很强
电离能力
很容易 较弱 更小
天然放射现象说明了原子核具有复杂的结构。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，
射线到底是什么？
• 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？
人们同通过把这些射线加入电场或磁场， 根据其偏转情况知道，这些射线有三种：
答案：D
例 2:23982U 核经一系列的衰变后变为 28026Pb 核，问： (1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？ (2)28026Pb 与 29328U 相比，质子数和中子数各少多少？ (3)综合写出这一衰变过程的方程。
二、衰变的快慢—半衰期(T)
1.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．
当原子核发生以上三种射线时，即称为原子核的衰变。
二、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
β衰变：放出β粒子的衰变，如
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．
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。
带正电：α射线（氦原子核）
带负电：β射线（电子） 不带电：γ射线（光子）
α射 线
β射 线
Байду номын сангаасγ射 线
成分 速度
氦原子核 1/10光速
高速 电子流 高能量 电磁波
接近光速 光速
贯穿能力
弱 较强 很强
电离能力
很容易 较弱 更小
【原创】3.2原子核衰变及半衰期 课件
图3－2－3
• 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。
• 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。
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
思路点拨：(1)α衰变和β衰变方程遵守质量数守恒和电荷数守恒的规律。 (2)在写方程时用“→”而不能用“＝”号，因为质量并不相等，且也 不可逆。
[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。
[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。
课件-高二物理-3.半衰期
（2）查德威克发现中子的方程：24He49Be162C 01n
（3）约里奥.居里夫妇发现人工放射性同位素和正 电子的方程：
4 2
He1237Al
1350P
01n
30 15
P1340Si
10e
2.填空：
(1)
24 11
Na
1224。Mg
___,
属于
(2)
244 83
Bi((......))Po10e,
转变。
(7)
27 13
Al
4 2
He
3105
P。
_____,属于
转变。
课堂小结
一、原子核的衰变
1、原子核的衰变：
2、衰变原则——质量数守恒，电荷数守恒。
二、半衰期
1、半衰期: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。
N
N0
(
1 2
)
t T
m
m0
(
1 2
)
t T
2、不同的放射性元素，半衰期不同
课堂练习：
1、完成核反应方程：29304
Th→234 Pa＋ 91
0 1
e
。
23940Th
衰变为
234 91
Pa
的半衰期是1.2分钟，则64克
23940Th经过6分钟还有 2 克尚未衰变。
2、碳14的半衰期是5730年，现有一份古代 生物遗骸，其中碳14在碳原子中所占的比例 只相当于现代生物中的四分之一，请推算生 物的死亡时间。
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。
那么，碳—14测年法是如何测定古代遗存的 年龄呢？
（3）约里奥.居里夫妇发现人工放射性同位素和正 电子的方程：
4 2
He1237Al
1350P
01n
30 15
P1340Si
10e
2.填空：
(1)
24 11
Na
1224。Mg
___,
属于
(2)
244 83
Bi((......))Po10e,
转变。
(7)
27 13
Al
4 2
He
3105
P。
_____,属于
转变。
课堂小结
一、原子核的衰变
1、原子核的衰变：
2、衰变原则——质量数守恒，电荷数守恒。
二、半衰期
1、半衰期: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。
N
N0
(
1 2
)
t T
m
m0
(
1 2
)
t T
2、不同的放射性元素，半衰期不同
课堂练习：
1、完成核反应方程：29304
Th→234 Pa＋ 91
0 1
e
。
23940Th
衰变为
234 91
Pa
的半衰期是1.2分钟，则64克
23940Th经过6分钟还有 2 克尚未衰变。
2、碳14的半衰期是5730年，现有一份古代 生物遗骸，其中碳14在碳原子中所占的比例 只相当于现代生物中的四分之一，请推算生 物的死亡时间。
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。
那么，碳—14测年法是如何测定古代遗存的 年龄呢？
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
2024-2025学年高二物理选择性必修第三册(鲁科版)教学课件第5章第2节原子核衰变及半衰期
高中物理 选择性必修第三册 第5章 原子核与核能
2. 钴60（6027Co）是金属元素钴的一种放射性同位素。钴60发生一次β衰变后放出γ射线，
产生新的原子核X，则下列说法正确的是（ B ）
A.原子核X的电荷数为26 B.原子核X的中子数比质子数多4 C.β粒子是钴60原子最外层电子 D.γ射线是由钴60原子核释放
高中物理 选择性必修第三册 第5章 原子核与核能
本课小结
一.原子核的衰变
①α衰变 ②β衰变
二.半衰期
定义 特点
放射线 三.放射性的应用 示踪原子
四、放射性污染和防护
高中物理 选择性必修第三册 第5章 原子核与核能
当堂检测
1. 原子核23892U经放射性衰变①变为原子核23490Th，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa，再
高中物理 选择性必修第三册 第5章 原子核与核能
引入
在古代，不论是东方还是西方，都有一批人追求“点石成 金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成 黄金。 当然，这些炼金术士的希望都破灭了。 那么，真的存在能让一种元素变成另一种元素吗？
高中物理 选择性必修第三册 第5章 原子核与核能
一、原子核的衰变
经放射性衰变③变为原子核23492U，放射性衰变①②③依次为（ A ）
A. α衰变、β衰变和β衰变 B.β衰变、α衰变和β衰变 C. β衰变、β衰变和α衰变 D.α衰变、β衰变和α衰变 【解题提示】 书写方程式要遵循质量数守恒和电荷数守恒，对于衰变，主要看生成物，有42He 的是α衰变，有 0-1e的是β衰变。 【解析】 涉及的核反应方程分别是23892U→23490Th+42He、23490Th→23491Pa+0-1e、 23491Pa→23492U+ 0-1e，因此①②③依次是α衰变、β衰变、β衰变。
原子核衰变和半衰期
贝塔衰变
定义：原子核中的一个中子转变为质子，同时释放一个电子和反中微子 类型：核衰变的一种方式，包括三种类型：β+衰变、β-衰变和轨道电子俘 获 特点：释放的能量较高，通常伴随着放射性元素的衰变
应用：在核能、核医学、核物理等领域有广泛应用
伽马衰变
定义：原子核发射 出伽马射线而发生 的衰变
类型：α衰变、β 衰变、γ衰变等
释放出能量以射线形式释放
添加标题
添加标题
放射性元素分解为更稳定的元素
添加标题
添加标题
最终形成稳定的核素
原子核衰变的能量释放
衰变过程中释放的能量以伽 马射线的形式释放
原子核衰变时释放出大量的 能量
衰变产生的能量与质量亏损 成正比，遵循爱因斯坦的质
能方程
衰变产生的能量可用于核能 发电等领域
03 半衰期的定义和计算
半衰期的定义
半衰期是放射性原 子核数减少到原来 数目的一半所需的 时间
半衰期是描述放射 性原子核衰变速度 的物理量
半衰期的大小由原 子核的类型决定， 不受外界环境的影 响
半衰期可以通过实 验测量得到
半衰期的计算方法
定义：半衰期是指一个放射性原子核发生衰变的平均时间间隔
计算公式：M(t) = M(0) * (1/2)^(t/T)，其中M(t)表示经过时间t后 的剩余质量，M(0)表示初始质量，T表示半衰期 影响因素：半衰期与原子核内部结构和外部环境因素有关，如温度、压 力等
02 原子核衰变的过程
原子核的稳定性
原子核衰变的原因：原子核内部的不稳定性 半衰期的定义：原子核衰变一半所需的时间 不同元素的半衰期：不同元素的原子核衰变速度不同 衰变产物的性质：衰变后产生的元素性质与原元素不同
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.
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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.
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。
原子核衰变及半衰期
四、半衰期
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需 的时间叫半衰期。半衰期越大，表明放射性元 素的衰变变得越慢。 计算式为：
1 m t m0 2
t T
式中m0表示放射性物质 的质量，mT表示时间t 后的剩余量。
注意：(1)半衰期由放射性元素的原 子核内部自身的因素决定，跟原子所处的 物理状态(如压强、温度等)或化学状态 (如单质、化合物)无关。 例如，一种放射性元素，不管它以单
人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。
一、天然放射现象的发现
1896年，法国物理学家贝克 勒尔发现了铀的放射性现象。 发出不 可见的 射线 穿透黑 纸使底 片感光
放大了1000倍的铀矿石
贝克勒尔
天然放射性元素的原子核发出 的射线可使照相底片感光 照相底片 射
线 铅盒
放射源
天然放射现象：物质能自发地放出射线的现象。
放射性：
物质放出射线的性质
放射性元素： 具有放射性的元素
问题：铀、钋、镭等放出的射线到底是 什么？其性质如何？
利用什么方法可以将天然放射线分离开来，
并加以鉴别？
法一：利用磁场
法二：利用电场
γ 电磁波 α
氦核
× × × × × × × × ×
β 电子
放射线的性质及其比较
名称 电量 质量 构成 （e） (u) 氦核 电子 +2 -1 4 射出 速度 0.1c 电离 能力 最强 贯穿 本领 最弱
质存在还是以化合物的形式存在，或者对 它加压，或者增高它的温度，都不能改变 其半衰期。
(2)半衰期是统计规律，针对大量原子核，对 有限数量的原子核无意义。 应用：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．
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
人教版选择性必修第三册课件原子核的衰变 半衰期
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)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.
(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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β 电子 -1 1/1836 0.99c 较强 较强
γ 光子 0
0
c 最弱 最强
3、利用什么方法可以将天然放射线分离 开来，并加以鉴别？你还能想出与课本 上不同的方法吗？
方法一：利用磁场
3、利用什么方法可以将天然放射线分离 开来，并加以鉴别？你还能想出与课本 上不同的方法吗？
方法一：利用磁场
××Байду номын сангаас××
关于原子核衰变及 半衰期
天然放射性现象 衰变
教学目标：
（1）理解什么是“天然放射现象”，掌握 天然放射线的性质；
（2）掌握原子核衰变规律，理解半衰期概 念；
（3）结合天然放射线的探测问题，提高学 生综合运用物理知识的能力
天然放射性现象 阅读教材回答下列问题
1、什么是放射性？什么叫放射性元素？ 什么叫天然放射现象？
208/82Pb）
• 分析：因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变
不能，所以应先从判断α衰变次数入手：
• α衰变次数= 232u-208u= 6
•
4u
• 每经过1次α衰变，原子核失去2个基本电荷，那 么，钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核 实际的电荷数之差，决定了β衰变次数：
• • β衰变次数= (90e-2e6)-82=e4
(-1)e
小结
1、天然放射线的性质 2、探测天然射线的基本方法、用力学 和电学知识如何分析天然射线的性质. 3、原子核衰变规律，理解半衰期概念
β衰变规律： M ZX ZM 1Y1 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
3． αβ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
放射性元素的原子核衰变掉一半所用时间，
叫放射性元素的半衰期。放射性元素衰变的快 慢用半衰期来描述
衰变规律： m0:放射性元素的原有质量；m：
经过n个半衰期的时间后剩余的放射性元素的 质量，则有
m=(1/2)nm0或m/m0=(1/2)n
例：钍232（232/90Th）经过________次α 衰变和________次β衰变，最后成为铅208（
1、物质自发放射射线的性质，叫放射性。 放射性是某些物质天然存在的客观属性，与 任何外界因素无关。
2、具体有放射性的元素叫放射性元素
3、某些物质自发地放射出射线的现象。
2、天然放射线有哪几种？其性质如何？
名称
构成
电量 （e）
质量 (u)
射出 速度
电离 能力
贯穿 本领
α 氦核 +2
4 0.1c 最强 最弱
原子核的衰变
阅读课本回答 1、什么叫原子核的衰变？原子核的衰 变有哪几种情况？原子核衰变过程遵循什 么规律？
某种元素原子核自发地放出射线粒 子后，转变成新的元素原子核的现象。 叫做原子核的衰变
原子核的衰变分为两种： α衰变、β衰变
衰变遵从的规律是： 电荷数、质量数、能量和动量都守恒
α衰变规律： M ZXM Z 42Y24He
m=(1/2)nm0或m/m0=(1/2)n
3、决定半衰期的因素：
由原子核内部的因素决定，只与元素的种类 有关，跟元素所处的物理或化学状态无关。 大量原子核衰变的统计规律。
例题：放射性元素衰变的快慢用什么来 描述？氡238经过3.8天有一半发生了衰变 ，转变为钋218，经多长时间剩余1／64它 能够全部转变为钋218吗？
原子核发生α衰变或β衰变时，产生的新核 有的具有过多的能量（核处于激发态），这时 核就会以电磁波的形式辐射出γ射线。
γ射线是伴随α射线或β射线产生的。
半衰期
1、定义：放射性元素的原子核衰变掉一半所 用时间，叫放射性元素的半衰期。
2、衰变规律：m0:放射性元素的原有质量；m： 经过n个半衰期的时间后剩余的放射性元素 的质量，则有
×××××
×××××
×××××
3、利用什么方法可以将天然放射线分离 开来，并加以鉴别？你还能想出与课本 上不同的方法吗？
方法二：利用电场
3、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：表明原子核是可以变化的，原子 核也有其内部结构