4.22核衰变与核反应方程
第二节 核衰变与核反应方程式
思考与研讨
解：⑴由质量数守恒和电荷数守恒得：
10 5
B
01n
24He
37Li
⑵由于α粒子和反冲核都带正电，由左手定则知， 它们旋转方向都是顺时针方向，示意图如下。
⑶由动量守恒可以求出反冲核的速度大
小是103m/s方向和α粒子的速度方向
相反，由带电粒子在匀强磁场中做匀速
α
圆周运动的半径公式
r mv qB
跟踪训练题
2、21083Bi的半衰期是5天，10g的铋210 经过20天后还应该剩下多少？
3、放射性元素2411Na经过6 h后只剩下 1/8没有衰变，它的半衰期是多长？
思考与研讨
例7. 静止在匀强磁B核场俘中获的了一一个个1速50 度为v
=7.3×104m/s的中子而发生核反应，生成α粒子与 一个新核。测得α粒子的速度为2×104 m/s，方向与 反应前中子运动的方向相同，且与磁感线方向垂直。 求：⑴写出核反应方程。⑵画出核反应生成的两个粒 子的运动轨迹及旋转方向的示意图（磁感线方向垂直 于纸面向外）。⑶求α粒子与新核轨道半径之比。
1 0
n
11H
1 0e
思考与研讨
例1、关于天然放射现象，下列说法正确的是: ( B)C A、是玛丽*居里夫妇发现的 B、首先说明了原子核不是单一的粒子 C、γ 射线必须伴随着α或β射线而产生 D、任何放射性元素都能同时发出三种射线
例2、在核反应方程式
U 235
92
10
n 9308
Sr
136 54
可求得它们的半径之比是120∶7
2、反应能：在核反应过程中，原子核的质 量和电荷数会发生变化，同时伴随着能量的 释放或吸收，所放出或吸收的能量叫做反应 能。
2.核衰变与核反应方程
例2.三个原子核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 （ He ） 。 则 下 面 说 法 中 正 确 的 是 （ CD ）
（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3
（D）X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍
2
5.衰变规律是对大量原子组成的放射性样品 而言的,是一种统计规律.不适用于少量原子 核.对某个原子核或少量原子核来讲无意义.
6.单位时间内放射性元素衰变的数量与放射 性元素的量成正比.医用放射性元素要求半 衰期短.
例1.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,新核的化学性 质不变. C.放射性元素衰变的速率跟它所处的状 态无关. 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.
A.该核发生的是α衰变 a
B.该核发生的是β衰变
b
C.磁场方向一定是垂直纸面向里
D.磁场方向向里还是向外不能判定
222 86
Rn
衰变成
218 84
Po
的过程放出的粒子是
（ B）
A．0.25g，a粒子 B．0.75g，a粒子 C．0.25g，β粒子 D．0.75g，β粒子
例6.根据有关放射性知识可知，下列说法正 确的是： ( B ) A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡核，经过 7.6天就只剩下一个氡原子核了 B．β衰变所释放的电子是原子核中的中子转 化为质子和电子所产生的
E/--0e00V..8554
3
-1.51
2
-3.40
D．γ射线
高中物理第四章原子核4.2核衰变与核反应方程教案粤教版选修3-5(new)
4。
2 核衰变与核反应方程课堂互动三点剖析一、三种射线二、核反应方程利用高能粒子轰击原子核，会发生核反应而产生新的原子。
无论是核衰变还是核反应，质量数守恒和电荷数都守恒。
对α衰变和β衰变的实质的正确理解（1)原子核放出α粒子或β粒子后，就变成了新的原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变.α粒子、β粒子及γ粒子都是从原子核里发射出来的,但不能认为原子核是由这些粒子组成的，原子核是由质子和中子组成的.（2）α衰变的实质是原子核中的2个质子和2个中子结合在一起发射出来的，α衰变的方程He Y X A Z AZ 4242+−→−--、实质He n H 42101122−→−+。
（3）β衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和电子，放出高速电子流,β衰变的方程e Y X A Z A Z 011-++−→−、实质.011110++−→−-e H n （4）在发生α、β衰变的过程中,由于新核处于不稳定状态，它要通过辐射光子而达到稳定的状态，因此γ射线总是伴随α、β衰变而产生. 三、半衰期（1)半衰期表示放射性元素衰变的快慢,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.公式N=2121)21(,)21(00T t T tm m N =。
式中N 0、m 0表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N 、m 表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量，t 表示衰变的时间，21T 表示半衰期.（2）不同的放射性元素，半衰期不同，甚至相差十分悬殊；衰变速度越快的元素，其半衰期越短。
如氡222衰变为钋218的半衰期为3。
8天，而铀238衰变为钍234的半衰期长达4。
5×109年。
（3)影响因素：半衰期由放射性元素的原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理状态（如压强、温度）或化学状态（如单质、化合物）无关，因为这些因素都不能改变原子核的结构. （4）规律理解:半衰期是一个统计规律,只对大量原子核适用，对于少数个别的原子核，其衰变毫无规律，何时衰变、何时衰变一半,都是不可预知的。
衰变 核反应
答案ABD
7、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（42He）,则下面说法正确的是
（08全国1卷）
A．X核比Z核多一个原子
⑵174 N+
4 2
He
17
→8
O+_____
⑶150B+
1
0n
→_____+
4 2
He
⑷ 94Be+42He →_____+ 01n
56 2
57
⑸ 26Fe+ 1 H →27 Co+_____
16
4现有三个核反应： ①2411Na→2412Mg＋0-1e ②23592U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋3 10n ③21H＋31H→42He＋10n 下列说法正确的是 (06全国卷) 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
D、任何放射性元素都能同时发出三种射线
2. U238在 衰变时产生钍234。
Th234也具有放射性，放出 粒
子后变为（镤234），上述的过程可以 用下面的衰变方程表示：
U 238
92
234 90
Th
234 90
Th
＋
4 2
He
234 91
Pa
＋
0 -1
e
⑴174
N+
1 0
n
高考物理专题复习原子核的衰变及核反应方程式课件
反应原料丰富。
典型的裂变方程： 11 + 31 → 42 + 10
【例2】核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，
235
92是
89
常用的核燃料。受一个中子轰击后裂变成 36
和 144
56 两部分，并产生
固，原子核越稳定）
3.质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比，
即 = 2 。
核子在结合成原子核时出现质量亏损 ∆ ，其能量也要相应的减少，即 ∆ = ∆ 2 。
重核裂变
1.定义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原
子核的过程；
8
4
【例1】天然放射性元素
经过_______次衰变和__________次
衰变，最后变成铅的同位素__________。（填入铅的三种同位素
、
、
中的一种）
核力
1.定义：原子核里的核子之间存在互相作用的核力，核力把核子紧紧地束
缚在核内，形成稳定的原子核；
2.特点：核力是强相互作用的一种表现；
核力是短程力，作用范围在1.5× 10−15 之内；
每个核子只跟邻近的核子发生核力作用。
核能
1.结合能：把构成原子核而结合在一起的核子分开所需要的能量；
（组成原子核的核子越多，它的结合能就越高）
2.比结合能：结合能与核子数之比；（比结合能越大，原子核中核子结合得越牢
衰变与衰变的比较
衰变类型
衰变方程
a衰变
物理：_核衰变与核反应方程_同步素材_粤教高中
4.2 核衰变与核反应方程知识要点1．天然放射现象、衰变(1)天然放射现象①放射性：物质放出射线的性质叫放射性.②放射性元素：具有放射性的元素称为放射性元素.③天然放射现象：元素具有自发地放出射线的现象叫天然放射现象.④放射性元素放出的射线共有三种．分别是射线射线和射线.名称实质射出速度电离作用穿透本领云室中径迹射线高速氦核流较强小纸片即可挡住直而粗射线高速电子流99％c较弱较强（穿透几毫米厚的铝板）细而弯曲射线高能光子流c更小强(穿透几厘米厚的铅板）一般看不到(2)原子核的自发衰变①原子核自发地释放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的自发衰变。
②衰变：③衰变：注意:衰变和衰变都遵守质量数守恒和电荷数守恒。
④半衰期:放射性元素有半数发生衰变所用的时间就叫半衰期。
式中N0(m0)表示放射性元素原来的质量（或原子核个数），N （m)表示经过时间t后剩余的放射性元素的质量（或原子核个数)，T表示半衰期。
2．原子核的人工转变用高速粒子轰击原子核,产生新核的方法叫原子核的人工转变。
（1)质子和中子的发现(2)原子核的组成原子核是由质子和中子组成的；质子和中子统称为核子；核子之间存在强大的核力;核力是短程力,只存在于相邻核子之间。
注意：①原于核是由质子和中子组成的，质子和中子可以相互转化，如:,②质子数=原子序数=核电荷数=原子核外电子数；中子数=质量数-质子数。
（3)人工放射性同位索的发现及其应用①1934年,居里夫妇用粒子轰击铝箔时，发现了放射性同位素和正电子．核反应方程式为:②放射性同位素:具有放射性的同位素叫做放射性同位素,如上式中的就是磷的放射性同位素，具有放射性.③正电子：质量与电子相同，带一个元电荷，其产生的实质是质子衰变成中子时产生的,方程为：。
④放射性同位素的应用：A．利用它的射线。
B．作为示踪原子。
例题讲解1．某放射性元素经30天，有7/8发生了衰变，则它的半衰期为：____________。
粤教版选修(3-5)4.2《核衰变与核反应方程》word学案
4.2核衰变与核反应方程学案【学习目标】(1)知道天然放射现象的原因是核的衰变(2)知道三种射线的本质，以及如何运用磁场和电场来区分它们.(3)知道用衰变和「■衰变.(4)会书写核反应方程(5)知道半衰期的概念，会用半衰期描述衰变的速度，知道半衰期的统计意义.【学习重点】核反应方程【知识要点】1、原子核的衰变(1)原子核的衰变原子核放出a或B粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。
我们把这种变化称为原子核的衰变。
一种物质变成另一种物质。
(2)a衰变铀238核放出一个a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a粒子的衰变叫做a衰变。
这个过程可以用衰变方程式来表示：23892U T2349o Th+42He(3 )衰变方程式遵守的规律第一、质量数守恒第二、核电荷数守恒a 衰变规律：Az X f A-4Z-2 Y+42He(4)3衰变钍234核也具有放射性，它能放出一个3粒子而变成2349i Pa (镁)，那它进行的是3衰变，请同学们写出钍234核的衰变方程式？3粒子用0-i e表示。
钍234核的衰变方程式：2349o Th~2349i Pa+0-i e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 13 衰变规律：A Z X^A Z+1Y+-1 e(5)丫射线是由于原子核在发生a衰变和3衰变时原子核受激发而产生的光(能量)辐射，通常是伴随a射线和3射线而产生。
丫射线的本质是能量。
理解丫射线的本质，不能单独发生。
2、半衰期半衰期表示放射性元素的衰变的快慢；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；半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律说明：一种元素的半衰期与这种元素是以单质形式还是以化合物形式存在，或者加压，增温均不会改变。
【问题探究】问题1:原子核既然是由质子和中子组成，那为什么还会从原子核里发射出a粒子和3粒子？解答：实际上，发射出来的a粒子和3粒子仍是原子核的质子和中子结合或转化而成的。
核衰变与核反应方程
3、核反应方程(方程两边总的质量数和电荷数守恒） 、核反应方程 方程两边总的质量数和电荷数守恒）
衰变的通式为 ⑴α衰变的通式为： 衰变的通式为： 原子核,可写为：
M Z
X→
M4 Z2
Y + He
4 2
例：铀（U）原子核放出α 粒子变成钍(Th)
238 92
U→ Th+ He
234 90 4 2
例：钍（Th）原子核放出β 粒子变成镤(Pa)
二、核衰变与核反应方程
1、射线的本质特征 、
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
放 射 源
铅盒
卢瑟福的工作
照相底片
β
γ
α
α 射线带正电
β 射线带负电
铅盒
放射源
天然放射现象
γ 射线不带电
三种射线的性质由下表列出：
射线种类 组成 粒子是 氦原子核 4He
2
速度
贯穿本领 很小一张薄 纸就能挡住 很大能穿过几 毫米厚的铝板 最大能穿过几 厘米厚的铅板
1 衰期 4
1 衰期 8
不同的放射性元素的半衰期是不同的，放射性元素 不同的放射性元素的半衰期是不同的， 的半衰期长短是由核内部本身的因素决定的，跟原 的半衰期长短是由核内部本身的因素决定的， 子所处的物理状态或化学状态无关。 子所处的物理状态或化学状态无关。
⑵衰变规律： 衰变规律：
N 1 T m=m 2
0
t
半
14 7
N+ He O+ H →
4 2 17 8 1 1
上式是发现质子的核反应方程式 查德威克用 射线粒子轰击铍的核反应方程是 射线粒子轰击铍的核反应方程是： 例：查德威克用α射线粒子轰击铍的核反应方程是：
第02节核衰变与核反应方程
第四章原子核第二节原子核衰变及半衰期●学习目标1、知道放射现象的实质是原子核的衰变2．知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们。
3、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律4、理解半衰期的概念●重点和难点重点：原子核的衰变规律及半衰期难点：半衰期描述的对象课前导学一、天然放射性的发现①物质发射射线的的性质称为放射性。
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83的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性二、放射线中的三剑客在射线经过的空间施加磁场，射线会分成三束，其中有两束发生了不同的偏转，说明这两束_____________，另一束不偏转，说明_____________。
这三种射线叫_____________、_____________、_____________。
三、原子核的衰变1.定义：原子核自发地放出某种粒子而转变成的变化称为原子核的衰变.可分为、，并伴随着γ射线放出.2.分类：（1）α衰变：铀238发生α衰变的方程为：，每发生一次α衰变，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和两个组成的粒子（即氦核）.（2）β衰变：钍234发生β衰变的方程为：，每发生一次β衰变，核电荷数增加1，质量数不变.β衰变的实质是元素的原子核内的一个变成时放射出一个（核内110011n H e -→+）.（3）γ射线是伴随 衰变或 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 .3.规律：原子核发生衰变时，衰变前后的 和 都守恒.注意：元素的放射性与元素存在的状态无关，放射性表明原子核是有内部结构的. 四、半衰期1.定义：放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间叫做原子核的半衰期.2.意义：反映了核衰变过程的统计快慢程度.3.特征：半衰期由 的因素决定,跟原子所处的 或 状态无关. 新 知 探 究 一、 放射线中的三剑客导学释疑：再一次指导学生阅读课本内容，通过小组合作学习，讨论探究以下问题，实现兵教兵。
物理选修3-5粤教版4.2核衰变与核反应方程课件.
知识点 1 原子核的衰变 粒子 ，由于核电荷数变了， 粒子 或β 1．概念：原子核放出α ______ ______ 它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核．我们把这种 变化称为原子核的衰变． α衰变 2．α衰变：放射性元素放出α粒子的衰变过程叫做_______ ． 4 ，电荷数减少____ 放出一个α粒子后，核的质量数减少____ 2 ，成 为新核．
2
3．α衰变的实质：2 个中子和 2 个质子能十分紧密地结合 在一起，在一定条件下会作为一个整体被抛射出．
4．β衰变：放射性元素放出β粒子的衰变叫做_______ ．放 β衰变
出一个β粒子后，核的质量数不变，电荷数增加 1，成为新核． 5．β衰变的实质：核内的中子转化为了________ 和_______ ． 一个质子 一个电子 6．γ射线经常伴随_______ α射线 和_______ β射线 产生．
6
解析：β 衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子
1 1 0 时所产生的，0n―→1H＋－1e，B
对；根据三种射线的物理性质，
238 206 C 对； U 的质子数为 92 ， 中子数为 146 ， 92 82Pb 的质子数为 82，
中子数为 124，因而铅核比铀核少 10 个质子，22 个中子．注意 238－206 到一次 α 衰变质量数减少 4， 故 α 衰变的次数为 x＝ ＝ 4 8 次，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定 β 衰变的 次数 y 应满足 2x－y＋82＝92，即 y＝2x－10＝6 次．故本题正 确答案为 B、C.
A．原子核衰变时有可能单独放出 γ 射线 B． β 衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所 产生的 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
高中物理第四章原子核4.2核衰变与核反应方程学案粤教版选修3_5
4.2 核衰变与核反应方程1．衰变：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种新的________，这种变化叫做原子 核的衰变．衰变的类型：原子核的自发衰变有两种，一种是______衰变，一种是______衰变．而γ 射线是伴随着α衰变或β衰变时产生的．2．衰变方程：在衰变过程中遵守________守恒和________守恒．3．半衰期：放射性元素的原子核有______发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期．根据半衰期的概念可得：剩余原子核数目：N 余＝N 原(12)t τ，剩余元素质量m 余＝m 原(12)tτ.半衰期由放射性元素的______________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(如单质或化合物)无关．不同的放射性元素，半衰期______． 4．对天然放射现象，下列说法中正确的是( )A ．α粒子带正电，所以α射线一定是从原子核中射出的B ．β粒子带负电，所以β粒子有可能是核外电子C ．γ射线是光子，所以γ射线有可能是原子发光产生的D ．α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的 5．一个放射性原子核，发生一次β衰变，则它的( ) A ．质子数减少一个，中子数不变 B ．质子数增加一个，中子数不变 C ．质子数增加一个，中子数减少一个 D ．质子数减少一个，中子数增加一个6．下列关于放射性元素的半衰期的几种说法，正确的是( ) A ．同种放射性元素，在化合物中的半衰期比单质中长 B ．把放射性元素放在低温处，可以减缓放射性元素的衰变C ．放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对 大量的原子核适用D ．氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天后就只剩下一个【概念规律练】知识点一 原子核的衰变1．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是( ) A ．原子最外层电子 B ．原子的最内层电子C ．原子核内的中子变化为质子时产生的电子D ．原子核内的质子变化为中子时产生的电子 2．原子核238 92U 经放射性衰变①变为原子核234 90Th ，继而经放射性衰变②变为原子核234 91Pa ， 再经放射性衰变③变为原子核234 92U.放射性衰变①、②和③依次为( )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衰变知识点二半衰期3．关于半衰期，下面各种说法中正确的是( )A．所有放射性元素都有一定的半衰期，半衰期的长短与元素的质量有关B．半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间C．一块纯净的放射性元素的矿石，经过一个半衰期以后，它的总质量仅剩下一半D．放射性元素在高温和高压的情况下，半衰期要变短，但它与其他物质化合后，半衰期要变长4．若放射性元素A的半衰期为4天，放射性元素B的半衰期为5天，则相同质量的放射性元素A和B经过20天，剩下的两元素质量的比mA∶mB为( )A．30∶31 B．31∶30C．1∶2 D．2∶1【方法技巧练】一、α、β衰变次数的确定方法5．放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡，其衰变方程为23290Th→22086Rn＋xα＋yβ，其( )A．x＝1，y＝3 B．x＝2，y＝3C．x＝3，y＝1 D．x＝3，y＝26．天然放射性元素20890Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成22086Rn(铅)．下列论断中正确的是( )A．衰变过程共有6次α衰变和4次β衰变B．铅核比钍核少8个质子C．β衰变所放出的电子来自原子核外轨道D．钍核比铅核多24个中子二、半衰期在考古学中的应用方法7．某考古队发现一古生物骸骨．考古专家根据骸骨中146C的含量推断出了该生物死亡的年代，已知此骸骨中14 6C的含量为活着的生物体中146C的1/4，146C的半衰期为5 730年，该生物死亡时距今约________年．1．由原子核的衰变规律可知( )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速率跟它所处的物理、化学状态无关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12．下列关于放射性元素半衰期的几种说法中，正确的是( )A．利用半衰期，我们能预言某个原子核何时发生衰变B ．我们不能预计为数很少的原子核(如几个或几十个)衰变掉一半需要多少时间C ．同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长D ．升高温度可以使半衰期缩短3．某放射性元素的原子核A 经α衰变得到新核B ，B 经β衰变得到新核C ，则( ) A ．原子核C 的中子数比A 少2 B ．原子核C 的质子数比A 少1 C ．原子核C 的中子数比B 多1 D ．原子核C 的质子数比B 少1 4．下列说法中正确的是( )A ．把放射性元素放在低温处，可以减缓放射性元素的衰变B ．把放射性元素同其他稳定元素结合变成化合物，放射性元素的半衰期不变C ．半衰期是放射性元素的原子核全部衰变所需时间的一半D ．某一铅的矿石中发现有20个氡原子核，经过3.8天(氡的半衰期)，此矿石中只剩下 10个氡原子核5．铀裂变的产物之一氪90(9036Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(9040 Zr)，这些衰变是( )A ．1次α衰变，6次β衰变B ．4次β衰变C ．2次α衰变D ．2次α衰变，2次β衰变6．放射性原子核23892U 经3次α衰变和2次β衰变后，新原子核中含有的中子数是( )A ．226B ．138C ．92D ．887．朝鲜“核危机”的焦点问题是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发 电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(239 94Pu)，这种239 94Pu 可由铀239(239 92U)经过 n 次β衰变而产生，则n 为( )A ．2B ．239C ．145D ．92 8．一个氡核222 86Rn 衰变成钋核218 84Po 并放出一个粒子，其半衰期为3.8天.1 g 氡经过7.6 天衰变掉氡的质量，以及222 86Rn 衰变成218 84Po 的过程放出的粒子是( ) A ．0.25 g ，α粒子 B ．0.75 g ，α粒子 C ．0.25 g ，β粒子 D ．0.75 g ，β粒子9．本题中用大写字母代表原子核．E 经α衰变成为F ，再经β衰变成为G ，再经α衰变 成为H.上述系列衰变可记为下式： E ――→αF ――→βG ――→αH 另一系列衰变如下： P ――→βQ ――→βR ――→αS已知P 是F 的同位素，则( ) A ．Q 是G 的同位素，R 是H 的同位素 B ．R 是E 的同位素，S 是F 的同位素 C ．R 是G 的同位素，S 是H 的同位素 D ．Q 是E 的同位素，R 是F 的同位素图110．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分别如图1中a、b所示，由图可以判定( )A．该核发生的是α衰变B．该核发生的是β衰变C．磁场方向一定垂直纸面向里11.完成下列核衰变方程，并在横线上注明属于哪类衰变．(1)23490Th→23491Pa＋( )____________；(2)23892U→23490Th＋( )____________．12．静止状态的镭原子核22888Ra经一次α衰变后变成一个新核22686Rn(1)写出衰变方程式；(2)若测得放出的α粒子的动能为E1，求反冲核的动能E2及镭核衰变时放出的总能量E.第2节放射性元素的衰变课前预习练1．原子核αβ2.42He 0－1e 质量数电荷数3．半数原子核内部自身不同4．AD [α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合在一起形成一个氦核发射出来的，β衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和电子，然后释放出电子，γ射线是伴随α衰变和β衰变产生的，所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的．] 5．C [β衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，故中子减少一个而质子增加一个，故A 、B 、D 错，C 对．]6．C [放射性元素的半衰期与其是单质还是化合物无关，与所处的物理、化学状态无关，只取决于原子核的内部因素，故A 、B 错；半衰期是一个统计规律，对于少量的原子核不适用，故C 对，D 错．] 课堂探究练 1．C [β衰变的实质是核内的中子转化为一个质子和一个电子，其转化方程是10n→1H ＋ 0－1e ，转化出的电子射到核外，就是β粒子，所以答案为C.] 2．A [原子核238 92U 依次经①、②、③放射性衰变的衰变方程为 238 92U―→234 90Th ＋42He ① 234 90Th―→234 91Pa ＋ 0－1e ② 234 91Pa―→234 92U ＋ 0－1e ③ 所以A 选项正确．]3．B [半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，是表明放射性元素原子核衰变快慢的物理量，与元素的质量无关，故B 项正确．]4．C [设开始时元素A 、B 的质量都为m ，经过20天，对元素A 来说有5个半衰期，A 剩下的质量为mA ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫125m ，对元素B 来说有4个半衰期，B 剩下的质量为mB ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫124m ，所以剩下的质量之比为1∶2.所以正确选项是C.]5．D [根据衰变方程左右两边的质量数和电荷数守恒可列方程⎩⎪⎨⎪⎧232＝220＋4x90＝86＋2x －y，解得x＝3，y ＝2.故答案为D.]方法总结 为了确定衰变次数，一般是由质量数的改变先确定α衰变的次数，这是因为β衰变次数的多少对质量数没有影响，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数． 6．AB [由于β衰变不会引起质量数的减少，故可先根据质量数的减少确定α衰变的次数为：x ＝232－2084＝6，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数应满足：2x －y ＝90－82＝8，故y ＝2x －8＝4.钍232核中的中子数为232－90＝142，铅208核中的中子数为208－82＝126，所以钍核比铅核多16个中子，铅核比钍核少8个质子．由于物质的衰变与元素的化学状态无关，所以β衰变所放出的电子来自原子核内10n→1H ＋ 0－1e.所以选项A 、B 正确．]方法总结 对于α、β衰变要会写出相应核反应方程式的通式，并要知道α、β衰变的本质．核反应方程式应遵循质量数守恒和电荷数守恒，并非质量守恒和质子数或核电荷数守恒． 7．11 460解析 由题意知，所求时间为14 6C 的两个半衰期． 即t ＝2×5 730＝11 460(年) 课后巩固练1．C [一次衰变不可能同时产生α射线和β射线，只可能同时产生α射线和γ射线或β射线和γ射线；原子核发生衰变后，新核的核电荷数发生了变化，故新核(新的物质)的化学性质应发生改变；发生正电子衰变，新核质量数不变，核电荷数减少1.]2．B [半衰期是大量放射性原子核衰变的统计规律，对某个原子核或少数原子核不成立，其半衰期与其存在形式、环境、温度无关．]3．B [每发生一次α衰变则原子核少2个中子2个质子，每发生一次β衰变，原子核少1个中子多1个质子，因此C 比A 的中子数少3，质子数少1，故A 错，B 对．C 比B 质子数多1，中子数少1，故C 、D 错．]4．B [放射性元素的半衰期与其化学、物理状态无关，仅由原子核的内部结构决定，故A 错，B 正确．半衰期遵循统计规律，对大量的原子核才适用，故D 错．半衰期是指大量原子核有半数发生衰变所需的时间，故C 错．]5．B [发生一次α衰变质量数减4，质子数减2，发生一次β衰变质量数不变，质子数加1，由于衰变后质量数不变，质子数加4，故发生了4次β衰变，答案选B.] 6．B[由衰变方程23892U →342He ＋201e -＋22688Ra 知，原子核22688Ra 中含有226－88＝138(个)中子，B 项正确．] 7．A[23992U 经β衰变而成23994Pu 时质量数不变，核电荷数增加，则n ＝94－92＝2，故选A 项．]8．B [由半衰期公式得m 余＝m 原7.63.812骣琪琪桫＝14m 原，所以衰变掉的氡的质量为34m 原＝0.75 g ，衰变方程为：222 86Rn→218 84Po ＋42X ，所以衰变出的粒子是α粒子．]9．B10．BD [核衰变放出的带电粒子和反冲核速度方向相反，根据左手定则，若是正粒子，受洛伦兹力方向相反．在磁场中做匀速圆周运动，两圆轨道外切，因图中两圆内切，粒子应带负电，即该核发生的是β衰变．匀强磁场的方向可能向里也可能向外．] 11．(1) 0－1e β衰变 (2)42He α衰变12．(1)22888Ra →22488Rn ＋42He (2)156E1 5756E1 解析(1)22888Ra →22488Rn ＋42He.(2)由动量守恒定律得m1v1－m2v2＝0，式中m1、m2，v1、v2分别为α粒子及新核的质量和速度，则反冲核的动能为：E2＝12m2v22＝12m2(m1v1m2)2＝E1·m1m2＝156E1，则衰变时放出的总能量为E ＝E1＋E2＝5756E1.。
3-5 §4.2 核衰变与核反应方程
3. 关于放射元素放出α、β、γ 三种射线的说法中正 确的是（ ） A. 原子核每放出一个α粒子，就减少两个质子和 两个中子。 B. 原子核每放出一个β粒子，就增加一个质子， 减少一个中子。 C. 原子核每放出一个β粒子，就增加一个中子， 减少一个质子。 D. 原子核在放出α射线、β射线的同时，常伴随着 放出γ射线。 答案ABD
衰变规律： 质量数和电荷数守恒
三、核反应方程
卢瑟福用α 粒子轰击氮核发现质子
14 7
N He O H
4 2 17 8 1 1
查得威克α 粒子轰击铍核发现中子
9 4
Be He C n
4 2 12 6 1 0
核反应规律： 1．质量数和电荷数守恒
2．能量守恒
例1．下列核反应方程中正确的是 （ B
α 射线 β 射线
电量
电离 穿透 速度 本领 本领
最强
较强 最弱
氦核流 电子流
4 2
He
+2e -e
最弱 较强 最强
0.1c 0.9c
o 1
e
高频电磁波 γ 射线 （光子流）
γ
不带电
c
阅读课本P71相关内容，完成表格相关内容
思考：判断图中对应哪种射线？
照相底片
放 射 源
铅盒
二、放射性的本质
U
Rn
（A）2，4
（B）4，2
B
（C）4，6
（D）16，6
T1 四、半衰期（衰变快慢）
2
1．定义：原子核数目因衰变减少到原来的一半 所经过的时间，叫半衰期。
2．衰变规律：
1 m m0 ( ) 2
t T1
4.2.2 核衰变与核反应方程(课时2)
原子核
第二节 核衰变与核反应方程
(课时2)
三、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
1 1 3.公式： N N 0 ( ) ; m m0 ( ) 2 2
t T
t T
半衰期
106 鐳-226（未衰變）
注意: 原子核（母核和子核）的 總數永遠保持不變。
106 鐳-222（已衰變）
1 個半衰期
0 40 106 0 106 1620 年 20 106 20 106
2 個半衰期
3240 年 10 106 30 106
3 個半衰期
4860 年 5 106 35 106 時間
半衰期
放射性核素 鈾-235 碳-14 鐳-226 碘-131 鈉-24 鏷-234 氡-220 半衰期 7 108 年 5700 年 1620 年 8 天 15 小時 72 秒 52 秒
8：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。
U ( 铀 ) 要经过几次α衰变和β 9. 206 衰变，才能变为82 Pb ( 铅 ) ？它的中 子数减少了多少？
用途： 計算核素的放射性 能維持多久，危險 性維持多久 識別不明放射性核 素的種類
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
镭226→氡222的半衰期为1620年 铀238→钍234的半衰期为4.5亿年
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3、衰变方程(方程两边总的质量数和电荷数守恒）
⑴α衰变的通式为：
原子核,可写为：
M Z
X
M 4 Z 2
Y He
4 2
例：铀（U）原子核放出α 粒子变成钍(Th)
14 7
N He O H
4 2 17 8 1 1
上式是发现质子的核反应方程式
例：查德威克用α射线粒子轰击铍的核反应方程是：
上式是发现中子的核反应方程式
238 92
U Th He
234 90 4 2
⑵ β衰变的通式为： 原子核,可写为：
例：钍（Th）原子核放出β 粒子变成镤(Pa)
234 90
M Z
X Y e
M Z 1 0 1
234 91 0 1
Th Pa e
α衰变与β衰变的本质是什么？
4、半衰期
⑴放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间
二、核衰变与核反应方程
1、射线的本质特征
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
放 射 源
铅盒
卢瑟福的工作
照相底片
射线带正电
射线带负电 射线不带电
铅盒
放射源
天然放射现象
三种射线的性质由下表列出：
射线种类 组成
粒子是 氦原子核 4 He
2
速度
贯穿本领
很小一张薄 纸就能挡住 很大能穿过几 毫米厚的铝板 最大能穿过几 厘米厚的铅板
电离作用
很强
射线
1 约 C 10
接近 C
射线
粒子是高 0 速电子流1 e
波长很 短的电磁波
较弱
射线
等于 C
很小
2、原子核的衰变
⑴、原子序数大于83(铋Bi)的所有天然存在的元素, 它们的原子核都是不稳定的,它们会自发的从原子核中放 射出 α、 β和γ 射线而转变成另一种元素的原子核这种变 化叫原子核的衰变。
1 衰期 2
1 衰期 4
1 衰期 8
不同的放射性元素的半衰期是不同的，放射性元素 的半衰期长短是由核内部本身的因素决定的，跟原 子所处的物理状态或化学状态无关。
⑵ห้องสมุดไป่ตู้变规律：
N
N 2
0
1 T 半
t
或
T 1 mm 2
0
t
半
5、原子核的人工转变 人为地用粒子去轰击原子核，以产生新的原 子核，这个过程叫原子核的人工转变。 例：卢瑟福用α射线粒子轰击氮核首次实现了原 • 子核的人工转变。