高中物理课件：放射性元素的衰变
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高中物理选修3-5精品课件3：19.2 放射性元素的衰变
若开始时两种核的个数分别为N1和N2，则经时间2T后剩下的核的 个数就分别为N1/4和N2/16，而此时两种核的质量相等，于是有
N1a/4=N2b/16
由此可得 N1:N2=b:4a。若开始时两种核的质量分别为m1和m2，
则经时间2T后剩下的核的质量就分别为m1/4和m2/16，
而此时两种核的个数相等，有 m1 m2 4a 16b
衰变方程 α衰变：MZ X MZ 42Y
4 2
He
23900Th ?
X β衰变：MZ ZM1 Y
10e
24 11
Na
?
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。
衰变的本质：
α衰变： 核内2个质子和2个中子作为整体被抛出 新核比原核质量数少4，质子数少2，在
第十九章 原子核 第二节 放射性元素的衰变
一、原子核的衰变：
概念： 原子核自发地放出 α粒子或 β粒子而转变为新核的现象。
α衰变：放出α粒子的衰变，如
U 238
92
234 90
Th 42
He
β衰变：放出β粒子的衰变，如
234 90
Th
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
234 91
Pa
0 1
e
规律： 衰变前后的电荷数和质量数都守恒．
例3、两种放射性元素的原子
a c
A
和
b d
B
，其半衰期分别为T和
T/2。若经过2T后两种元素的核的质量相等，则开始时两种核的
个数之比为______；若经过2T后两种核的个数相等，则开始时两
种核的质量之比为_______。
放射性元素的衰变(ppt)
放大了1000倍的铀矿石
天然放射性元素的原子核发出的射线 可使照相底片感光
铅盒
照相底片 射 线
放 射 源
天然放射现象
放射性型物质发出的射线有三种：
二、三种射线
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
速度
1/10光 速
接近光 速
光速
贯穿能力 电离能力
弱
很容易
较强
较弱
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。
2.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。
U238在 衰变时产生的钍234也具有 放射性，放出 离子后变为（镤）Th234， 上述的过程可以用下面的衰变方程表示：
U 238
234 90
Th
＋
4 2
He
234 91
Pa
＋
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
法国物理学家贝克勒尔 1、放射性：物质发射射线的性质称为放射性．
2、放射性元素：具有发射性的元素称为放射性元 素．
3、天然放射现象：元素这种自发的放出射线的现 象叫做天然放射现象．
天然放射现象
放射性不是少数几种元素才有的，研究 发现，原子序数大于或等于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．
1．半衰期：半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的 时间用T表示。
注意： (1)每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不同。 (2)半衰期由核内部本身的因素决定，而跟原子所处的物理状态 或化学状态无关。 (3)半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用，对 少数原子核是不适用的． 2．半衰期公式：N=N0（1/2）t/T 或 m=m0（1/2）t/T 说明式中各量的意义
天然放射性元素的原子核发出的射线 可使照相底片感光
铅盒
照相底片 射 线
放 射 源
天然放射现象
放射性型物质发出的射线有三种：
二、三种射线
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
速度
1/10光 速
接近光 速
光速
贯穿能力 电离能力
弱
很容易
较强
较弱
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。
2.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。
U238在 衰变时产生的钍234也具有 放射性，放出 离子后变为（镤）Th234， 上述的过程可以用下面的衰变方程表示：
U 238
234 90
Th
＋
4 2
He
234 91
Pa
＋
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
法国物理学家贝克勒尔 1、放射性：物质发射射线的性质称为放射性．
2、放射性元素：具有发射性的元素称为放射性元 素．
3、天然放射现象：元素这种自发的放出射线的现 象叫做天然放射现象．
天然放射现象
放射性不是少数几种元素才有的，研究 发现，原子序数大于或等于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．
1．半衰期：半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的 时间用T表示。
注意： (1)每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不同。 (2)半衰期由核内部本身的因素决定，而跟原子所处的物理状态 或化学状态无关。 (3)半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用，对 少数原子核是不适用的． 2．半衰期公式：N=N0（1/2）t/T 或 m=m0（1/2）t/T 说明式中各量的意义
5.2放射性元素的衰变课件高二下学期物理人教版选择性
4.(多选)关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是( )
BD
A．原子核全部衰变所需要的时间的一半
B．原子核有半数发生衰变所需要的时间
C．相对原子质量减少一半所需要的时间
D．元素原子核总质量减半所需要的时间
5.下列有关半衰期的说法，正确的是( )
A
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需的时间越短，衰变
素的半衰期为
(D )
A．11.4 天
B．7.6 天
C．5.7 天
D．3.8 天
新课讲授
三、核反应
1.第一次原子核人工转变： 卢瑟福用α粒子轰击氮原子核
4 2
He
14 7
N
17 8
O
1 1
H
2.核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。
在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒。
8.写出（钍核）与（铜核）两种放射性元素的α衰变方程。（铀核） 衰变为（氡核）要经过几次α衰变，几次β衰变？
(2)164C 的半衰期 T1 ＝5 730 年． 2
生物死亡后，遗骸中的164C 按其半衰期变化，设活体中164C 的含量为
N0，遗骸中164C 的含量为 N，则 N＝12Tt12 N0，
即
0.25N0＝125
t 730
N0，故5 7t30＝2，t＝11 460 年．
7.大量的某放射性元素经过 11.4 天，有78的原子核发生了衰变，该元
A Z
X
ZA1Y
10e
ZA1Y 电荷量： qY (Z 1)e
0 1
e
电荷量：
q e
同理可得： m v
v
r q B qY Z 1
高中物理选修课件放射性元素的衰变
放射性同位素在工业和农业中应用
01
02
03
工业无损检测
利用放射性同位素的射线 ，对工业产品进行无损检 测，如金属材料的探伤、 石油管道的泄漏检测等。
农业育种和施肥
利用放射性同位素作为示 踪剂，研究植物的生长和 代谢过程，以及肥料的吸 收和利用情况。
辐射加工
利用放射性同位素的辐射 作用，对物质进行加工处 理，如辐射交联、辐射接 枝等。
进行处理和处置。
THANK YOU
感谢聆听
生物学应用
在生物学研究中，β衰变被用于研究生物体内放射性元素的分布和代谢过程。例如，通过测量生物样品中放射性 元素的β衰变产生的电子数量，可以了解生物体对放射性元素的吸收、转运和排泄情况。这对于研究生物地球化 学循环、环境污染以及放射生态学等领域具有重要意义。
04
γ衰变和内部转换
Байду номын сангаас
γ射线性质与特点
指数衰变规律
放射性元素的原子核会自发地发生衰变，其衰变速率与原子核数量的指数成正比 。
数学表达式
N=N0e−λtN=N_0e^{-lambda t}N=N0e−λt，其中 NNN 是剩余原子核数量 ，N0N_0N0 是初始原子核数量，λlambdaλ 是衰变常数，ttt 是时间。
半衰期概念及其在计算中应用
放射性物质
能够发生放射性现象的物质称为 放射性物质。
放射性元素分类及特点
天然放射性元素
钋、镭、钫等，存在于自然界中，具有较长的半衰 期。
人工放射性元素
通过核反应人工合成的放射性元素，如锝、钷等， 具有较短的半衰期。
放射性同位素
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素， 具有相同的化学性质但不同的核性质。
5.2 放射性元素的衰变 (教学课件)-高二物理人教版选择性必修三(共53张PPT)
高二物理（人教版2019）
§5.2 放射性元素的衰变
第五章 原子核
新课导入
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
素变成另一种元素的过程吗？
类似于“点石成金”的事一直就在自然界中进行
(2)20682Pb 与23892U 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。
解析： (1)设23892U 衰变为20682Pb 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。
解：根据半衰期的定义，τ=24，t=120
t
1
1
剩下的钍为 m m0 ( ) 1 ( )
2
2
120
24
1
g
32
【例题3】(多选)地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的
衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算.测得该岩
石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半，铀
定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α
衰变。
α衰变的本质
+ →
②研究发现， β衰变实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子。
β衰变的本质
→ + −
③γ射线的产生
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，
§5.2 放射性元素的衰变
第五章 原子核
新课导入
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
素变成另一种元素的过程吗？
类似于“点石成金”的事一直就在自然界中进行
(2)20682Pb 与23892U 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。
解析： (1)设23892U 衰变为20682Pb 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。
解：根据半衰期的定义，τ=24，t=120
t
1
1
剩下的钍为 m m0 ( ) 1 ( )
2
2
120
24
1
g
32
【例题3】(多选)地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的
衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算.测得该岩
石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半，铀
定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α
衰变。
α衰变的本质
+ →
②研究发现， β衰变实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子。
β衰变的本质
→ + −
③γ射线的产生
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，
放射性元素的衰变 课件
衰变变成了稳定元素28082Pb，并写出核反应方程．
【解析】 本题主要考查对衰变规律的应用和计算能力．
解法一：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，因为每进行一次 α 衰变，质量数减 4，所 以 α 衰变的次数为：x＝232－4 208次＝6 次
再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判断 β 衰变的次数.6 次 α 衰变，电荷数减少 2×6＝12 个，而每进行一次 β 衰变，电荷数增加 1，所以 β 衰变的次数为：y＝[12－(90－82)]次＝4 次．
3．影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的， 跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物) 无关．
4．适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规 律的总结，对少量的原子核的衰变，上述规律不成立，比如有两个镭 226 原子核，不是经过一个半衰期就应该有一个发生衰变，这两个原 子核何时衰变就是不可预测的．
1．衰变规律：原子核衰变时，电荷数和质量数都守恒． 2．衰变方程 (1)α 衰变：AZX→AZ－－24Y＋42He (2)β 衰变：AZX→Z＋A1Y＋－01e
3．衰变方程的书写特点 (1)核衰变过程一般是不可逆的，所以核衰变方程只能用箭头，不 能用等号．
(2)核衰变的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒而 杜撰出不符合实际的生成物来书写核反应方程．
【方法归纳】
应用半衰期公式
m＝m021
t T
计算．
2．半衰期公式 根据半衰期的定义，原子核的数目半数发生衰变所用的时间叫做 该元素的一个半衰期．所以可推测出如下公式：剩余的数目是原来数 目的几分之几或剩余的这种元素的质量是原来的几分之几．
【解析】 本题主要考查对衰变规律的应用和计算能力．
解法一：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，因为每进行一次 α 衰变，质量数减 4，所 以 α 衰变的次数为：x＝232－4 208次＝6 次
再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判断 β 衰变的次数.6 次 α 衰变，电荷数减少 2×6＝12 个，而每进行一次 β 衰变，电荷数增加 1，所以 β 衰变的次数为：y＝[12－(90－82)]次＝4 次．
3．影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的， 跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物) 无关．
4．适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规 律的总结，对少量的原子核的衰变，上述规律不成立，比如有两个镭 226 原子核，不是经过一个半衰期就应该有一个发生衰变，这两个原 子核何时衰变就是不可预测的．
1．衰变规律：原子核衰变时，电荷数和质量数都守恒． 2．衰变方程 (1)α 衰变：AZX→AZ－－24Y＋42He (2)β 衰变：AZX→Z＋A1Y＋－01e
3．衰变方程的书写特点 (1)核衰变过程一般是不可逆的，所以核衰变方程只能用箭头，不 能用等号．
(2)核衰变的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒而 杜撰出不符合实际的生成物来书写核反应方程．
【方法归纳】
应用半衰期公式
m＝m021
t T
计算．
2．半衰期公式 根据半衰期的定义，原子核的数目半数发生衰变所用的时间叫做 该元素的一个半衰期．所以可推测出如下公式：剩余的数目是原来数 目的几分之几或剩余的这种元素的质量是原来的几分之几．
人教版高中物理 选择性 必修第三册：放射性元素的衰变【精品课件】
子从核中释放出来。
(3)半衰期是原子核有半数发生衰变需要的时间,经过两个半衰期原子核就
全部发生衰变。(
)
答案 ×
解析 经过一个半衰期,未发生衰变的元素,将有一半衰变,所以经过两个半
3
4
衰期,有 的元素发生衰变。
(4)通过化学反应也不能改变物质的放射性。(
)
答案 √
(5)原子核衰变、核反应过程中,电荷数、质量数、能量和动量都守恒。
元素周期表中的位置怎样变化?
要点提示 (1)当原子核发生α衰变时,原子核的质子数和中子数各减少2个。
因为α粒子是原子核内2个质子和2个中子结合在一起发射出来的。
(2)当原子核发生β衰变时,新核的核电荷数相对于原来增加了1个。新核在
元素周期表中的位置向后移动了1个位次。
知识归纳
1.衰变规律
原子核衰变时,电荷数和质量数都守恒。
(
)
答案 √
(6)利用γ射线照射种子,可以培育出优良品种。(
答案 √
)
2.放射性在技术上有很多应用,不同的放射源可用于不同目的。下表列出
了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线。
元素
钋210
氡222
锶90
铀238
射线
α
β
β
α、β、γ
半衰期
138天
3.8天
28年
4.5×109年
某塑料公司生产聚乙烯薄膜,方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜
粒子称为α衰变,放出β粒子称为β衰变,研究表明,碳14只放出β射线,钴60只
放出β、γ射线,镭226只放出α、γ射线。不同元素放出的射线相同吗?
要点提示 不同的放射性元素放出的射线是不同的。
放射性元素的衰变课件-高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册
圆轨道1 (2)这个原子核原来所含的质子数是多少？
r1 m1v1q2 r2 m2v2q1
0 m1v1 m2v2
q1 q2 90e
α衰变和β衰变在磁场中的轨迹分析
设有一个质量为M0的原子核，原来处于静止状态。当发生一次α(或β)衰变 后，释放的粒子的质量为m，速度为v1，产生的反冲核的质量为M，速度为V2 ．
m
m0
(
1 2
)
t T
m0
(1)2 2
m0 4
0.25 g
故有0.75g发生了衰变
例5:如图所示，两个相切的圆
表示一个静止原子核发生某种
衰变后，放出的带电粒子和反
冲核在匀强磁场中的运动轨迹，
可能是（ AC ）
A.原子核发生了α衰变； B.原子核发生了β衰变 C.大圆为粒子轨迹； D.小圆为粒子轨迹；
【2021·全国甲卷】 如图-所示,一个
原子核X经图中所示的一系列α、β衰 变后,生成稳定的原子核Y,在此过程中 放射出电子的总个数为( A )
A.6 B.8 C.10 D.14
二、半衰期
观察思考：
m/m0
1/2
t /天
3.8
1/4
1/8
1/16
…
2×3.8
3×3.8 4×3.8
…
①放射性元素衰变的快慢有规律吗？可以用什么物理量来定量描述？
第五章 原子核
第二节 放射性元素的衰变
思考与讨论
放射性元素放出射线后，它们的原子核还是原来的元素吗？
通过上一节课的学习我们知道，在天然放射现象中原子核会放出 α 粒 子或 β 粒子，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核的衰变。
r1 m1v1q2 r2 m2v2q1
0 m1v1 m2v2
q1 q2 90e
α衰变和β衰变在磁场中的轨迹分析
设有一个质量为M0的原子核，原来处于静止状态。当发生一次α(或β)衰变 后，释放的粒子的质量为m，速度为v1，产生的反冲核的质量为M，速度为V2 ．
m
m0
(
1 2
)
t T
m0
(1)2 2
m0 4
0.25 g
故有0.75g发生了衰变
例5:如图所示，两个相切的圆
表示一个静止原子核发生某种
衰变后，放出的带电粒子和反
冲核在匀强磁场中的运动轨迹，
可能是（ AC ）
A.原子核发生了α衰变； B.原子核发生了β衰变 C.大圆为粒子轨迹； D.小圆为粒子轨迹；
【2021·全国甲卷】 如图-所示,一个
原子核X经图中所示的一系列α、β衰 变后,生成稳定的原子核Y,在此过程中 放射出电子的总个数为( A )
A.6 B.8 C.10 D.14
二、半衰期
观察思考：
m/m0
1/2
t /天
3.8
1/4
1/8
1/16
…
2×3.8
3×3.8 4×3.8
…
①放射性元素衰变的快慢有规律吗？可以用什么物理量来定量描述？
第五章 原子核
第二节 放射性元素的衰变
思考与讨论
放射性元素放出射线后，它们的原子核还是原来的元素吗？
通过上一节课的学习我们知道，在天然放射现象中原子核会放出 α 粒 子或 β 粒子，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核的衰变。
《放射性元素的衰变》高二物理选修3-5PPT课件
讲解人：XXX 时间：20XX.5.25
P P T
语文（人教版）九年级 上册
《故乡》
H
O
M
汇报人：XXX
E
T
O
W
N
时间：20XX.X.X
情景导入
同学们，如果说漂泊是人生，那么旅途中人挥之不去的便是对温暖家园的情
感记忆。“月是故乡明”，乡情已积淀为生命中的血肉、精魂。饱经沧桑的鲁
迅先生对故乡的体验又何尝不是如此？透过生意盎然、趣味无穷的百草园，严
D．铯133和铯137含有相同的质子数
典型例题
【典例4】14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 700年。已知植物存
活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续
减小。现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样
品的二分之一。下列说法正确的是( AC )
(4)原子核衰变的规律是什么？
一、原子核的衰变
3. 原子核衰变的本质
α衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成α粒 子放出。
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。
一、原子核的衰变
4．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。
2．熟读课文，归纳文章层次结构
小说以“我”回故乡的见闻和感受为线索展开故事情节，按时间先后为顺序，全文分成三个部分：
第一部分(第1～5段)：写的是故乡的萧条景象， “我”的复杂心情，交代了“我”回故乡的目的；
第二部分(第6～77段)：写“我”在故乡的所见、所闻、所忆、所感，重点写了闰土的变化；
第三部分(第78～88段)：写“我”离开故乡时的种种感触，表达了“我”追求新生活的执着信念。
放射性元素的衰变 课件
发生衰变所需的时间．
(2)决定因素 放射性元素衰变的快慢是由 核内部自身
的因素决
定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．不同的 放射性元素，半衰期 不同 ．
(3)应用 利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、 推断时间． 2．思考判断 (1)半衰期可以表示放射性元素衰变的快慢．(√) (2)半 衰期是放射性元 素的大量原子核 衰变的统计规 律．(√) (3)半衰期可以通过人工进行控制．(×)
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 衰变方程为：AZX→AZ－－24Y＋24He，实质是： 211H＋201n→42He.
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 衰变的方程为：AZX→Z＋A1Y＋－10e， 实质是：10n→11H＋－10 e.
放射性元素的衰变
原子核的衰变
1.基本知识 (1)定义 原子核放出 α粒子 或 β粒子 ，则核电荷数变了， 变成另一种 原子核 ，这种变化称为原子核的衰变．
(2)衰变分类
放出 α 粒子的衰变叫 α衰变
叫 β衰变
．
．放出 β 粒子的衰变
(3)衰变方程
29328U→29304Th＋ 42He
29304Th→29314Pa＋ －01e.
3．探究交流 某放射性元素的半衰期为 4 天，若有 100 个这样的原子 核，经过 4 天后还剩 50 个，这种说法对吗？ 【提示】 半衰期是大量放射性元素的原子核衰变时所 遵循的统计规律，不能用于少量的原子核发生衰变的情况， 因此，经过 4 天后，100 个原子核有多少发生衰变是不能确 定的，所以这种说法不对.
.
(4)衰变规律
放射性元素的衰变课件
(2)α 衰变：放射性元素放出 α 粒子的衰变叫作 α 衰变． (3)β 衰变：放射性元素放出 β 粒子的衰变叫作 β 衰变． 2．(1)衰变规律：原子核衰变时，衰变前后的电荷数和 质量数都守恒． (2)衰变方程：α 衰变：AZX→AZ－－24Y＋24He； β 衰变：AZX→Z＋A1Y＋－0 1e.
个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛
射出来，这就是放射元素的_α_衰___变___现象；原子核里虽没有电子， 但核内的___中__子___可转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出 来，这就是__β_衰__变___．
(4)γ 射线产生的本质：原子核的能量只能取一系列不连续数
值，当原子核发生 α 衰变、β 衰变后，新核往往处于高能级．这时
2．公式．
N
余＝N
原21Tt ，m
余＝m
1 t 原2T
式中 N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数或质量，N 余、
m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数或质量，t 表示
衰变时间，T 表示半衰期．
注：半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子
所处的物理状态(如压强、温度、环境)或化学状态(如单质、化合物)
放射性元素的衰变
1．原子核的衰变． (1)原子核的衰变：原子核放出 α 粒子或 β 粒子，由于 _核__电__荷__数_ 变 了 ， 它 在 周 期 表 中 的 位 置 变 了 ， 变 成 另 一 种 ___原__子__核_．这种变化称为原子核的___衰__变___． (2)衰变规律：原子核衰变时，衰变前后的电荷数和质 量数都___守__恒___． α 衰变：质量数减少 4，电荷数减少 2，衰变方程为：AZ
解析：原子核的衰变是由原子核内部因素决定 的，与一般外界环境无关．原子核的衰变有一定的 速率，每隔一定的时间即半衰期，原子核就衰变了 总数的一半．不同种类的原子核，其半衰期也不 同．若开始时原子核数目为 N0，经时间 t 剩下的原 子核数目为 N，半衰期为 T，则有如下关系式：N＝ N012Tt .若能测定出 N 与 N0 的比值．则就可求出时间 t 值，依此公式就可测定地质年代、生物年代或考察 出土文物存在年代等．
个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛
射出来，这就是放射元素的_α_衰___变___现象；原子核里虽没有电子， 但核内的___中__子___可转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出 来，这就是__β_衰__变___．
(4)γ 射线产生的本质：原子核的能量只能取一系列不连续数
值，当原子核发生 α 衰变、β 衰变后，新核往往处于高能级．这时
2．公式．
N
余＝N
原21Tt ，m
余＝m
1 t 原2T
式中 N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数或质量，N 余、
m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数或质量，t 表示
衰变时间，T 表示半衰期．
注：半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子
所处的物理状态(如压强、温度、环境)或化学状态(如单质、化合物)
放射性元素的衰变
1．原子核的衰变． (1)原子核的衰变：原子核放出 α 粒子或 β 粒子，由于 _核__电__荷__数_ 变 了 ， 它 在 周 期 表 中 的 位 置 变 了 ， 变 成 另 一 种 ___原__子__核_．这种变化称为原子核的___衰__变___． (2)衰变规律：原子核衰变时，衰变前后的电荷数和质 量数都___守__恒___． α 衰变：质量数减少 4，电荷数减少 2，衰变方程为：AZ
解析：原子核的衰变是由原子核内部因素决定 的，与一般外界环境无关．原子核的衰变有一定的 速率，每隔一定的时间即半衰期，原子核就衰变了 总数的一半．不同种类的原子核，其半衰期也不 同．若开始时原子核数目为 N0，经时间 t 剩下的原 子核数目为 N，半衰期为 T，则有如下关系式：N＝ N012Tt .若能测定出 N 与 N0 的比值．则就可求出时间 t 值，依此公式就可测定地质年代、生物年代或考察 出土文物存在年代等．
高中物理课件《放射性 衰变》课件
针对训练 某放射性元素经过 11.4 天有78的原子核发生了衰变，该元素的
半衰期为( D )
A.11.4 天
B.7.6 天
C.5.7 天
D.3.8 天
解析 由于经过了 11.4 天还有18没有衰变，由半衰期计算公式 m＝12nm0，
可说明该放射性元素经过了 3 个半衰期，即可算出半衰期是 3.8 天，故 D
第十九章 原子核
第二节 放射性元素的衰变
学习目标
1.知道原子核的衰变. 2.知道两种衰变的规律及实质，并能熟练写出衰 变方程. 3.理解半衰期的统计意义.
一、原子核的衰变
1.定义：原子核自发放出 α粒子 或 β粒子 ，变成另一种原子核， 我们把这种变化称为原子核的衰变. 原子核衰变时电荷数和质量数 都 守恒 . α、β 衰变是天然的自发的，称为天然放射现象。
例：Th的 β 衰变方程 23940Th 29314Pa －01e
β衰变的实质：原子核中的中子转化成一个质子 且放出一个电子即β粒子，使核电荷数增加1， 但β衰变不改变原子核的质量数。
转变方程 01n 11H 10e
3.衰变规律： 电荷数 守恒，质量数 守恒.
【深度思考】
原子核是由质子和中子构成的，那么在衰变时为什么产生γ射线呢？
电离作用
α射线
β射线
γ射线
高速氦核流 4mp(mp＝1.67×10－27kg)
2e
高速电子流 mp
1 836
－e
光子流(高频电磁波) 静止质量为零 0
0.1c 最弱，用一张 纸就能挡住
0.99c
c
较强，不能穿透几 最强，能穿透几厘米厚
毫米厚的铝板 的铅板
很强
较弱
很弱
放射性元素的衰变(高中物理教学课件)完整版6
2.分类：
天然放射性同位素：40多种 人工放射性同位素：1000多种，每种元素都有了自己的 放射性同位素。
3.人工放射性同位素的优点：
①放射强度容易控制 ②半衰期短，废料容易处理 ③可以制成各种所需的形状
注意：凡是用到射线时，用的都是人工放射性同 位素
四.放射性同位素及其应用 4.应用： ①射线测厚仪 工业部门可以使用放射性同 位素发出的射线来测厚度。
4
8次衰变后质子变成92-2×8＝76
多出来的质子数是衰变造成的，m 82 76 6
一.原子核的衰变
问题：衰变可以看成反冲运动，静止的原子核衰 变放出α、β粒子后，新核会向相反方向运动，如 果把它们放在磁场中，轨迹是怎样的？
α粒子 新核
同向外切
新核 β粒子
反向内切
R mv p ，粒子和新核动量大小相等， qB qB
01n
B．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿
透能力最强，电离能力最弱
C．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，
电子的动能减小，电势能增大，原子的能量增大
D．现有4个放射性元素的原子核，经2个半衰期后一定还有一个
未衰变
例4.如图是查德威克等科学家通过实验发现中子
α衰变
衰变方程：
U 238
92
23940Th
24He
β衰变
衰变方程： 23940Th 29314Pa 10e
一.原子核的衰变
衰变规律：ZA
X
Y A4
Z 2
24He
衰变规律：ZA X Z A1Y 10e
4. β衰变的本质：核内的中子转化成了一个质子和 一个电子
01n11H 10e
放射性元素的衰变课件高二下学期物理人教版选择性
学习目标
新知学习
课堂总结
2. 1932年查德威克发现中子的核反应方程
中子不带电，质量同α粒子相当，用它去轰击原子核，不受库仑力的影响， 是研究原子核的强有力的“炮弹”。人们用它轰击各种原子核，获得了 许多人工放射性同位素，用它轰开铀核，实现了原子能的利用。
学习目标
新知学习
课堂总结
知识点四：放射性同位素及其应用
学习目标
新知学习
课堂总结
辐射的防护的基本方法： (1)距离防护——就是要尽可能远离射线源 (2)时间防护——就是要尽量减少可能受到照射的时间 (3)屏蔽防护——就是在射线源的周围设置能够吸收或阻挡射线的屏蔽物体， 以尽可能减弱射线的强度与能量 (4)仪器监测——要配置适当的剂量测量设备，加强对环境的监测，特别是 加强对核电站等有放射源的区域周边环境的监控 (5)规范操作——在使用放射性同位素时，必须严格遵守操作规程， 注意人 身安全，同时要防止放射性物质对空气、水源、用具等的污染。
B
学习目标
新知学习
课堂总结
知识点三：核反应
衰变是原子核的自发变化，科学家更希望卫控制原子核的变化。 1.卢瑟福用α粒子轰击氮核
学习目标
新知学习
课堂总结
分叉情况表明，α粒子击中氮核后，生成一个新核，同时放出质子。新核的 电量较大速度较慢，径迹短而粗；质子速度大，电量小，故径迹细而长。根 据核反应中质量数守恒和电荷数守恒，可以写出这个发现质子的核反应方程 并得知新核放出质子后变成了氧核。
4.本质：
说明： 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。
学习目标
新知学习
课堂总结
原子核的能量也跟原子的能量一样，其变化是不连续的，也只能取一系列 不连续的数值，因此也存在着能级，同样是能级越低越稳定。
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教 学 方 案 设 计
这种钚 239 可由铀 239(239 92U)经过 n 次 β 衰变而产生，则 n 为 ( A． 2 B． 239 )
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
C． 145 D． 92 【解析】 β 衰变规律是质量数不变，质子数增加 1.239 94
.
当 堂 双 基 达 标
教 学 方 案 设 计
(4)衰变规律 ①原子核衰变时 电荷数 和 质量数 都守恒．
②任何一种放射性元素只有一种放射性，不能同时既有
课 前 自 主 导 学
α 放射性又有 β 放射性， 而 γ 射线伴随 α 衰变或 β 衰变产生．
课 时 作 业
菜
单
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教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
3．探究交流 发生 β 衰变时，新核的电荷数变化多少？新核在元素周
教 学 方 案 设 计
期表中的位置怎样变化？
234 0 【提示】 根据 β 衰变方程234 Th → Pa ＋ －1e 知道，新 90 91
核核电荷数增加了 1 个，原子序数增加 1 个，故在元素周期 表上向后移了 1 位.
课 前 自 主 导 学
1 4 21 H ＋ 2 n → 1 0 2He.
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单
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教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
3．β 衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和
A 0 电子，放出高速电子流，β 衰变的方程为：A X → Y ＋ ＋ － Z Z 1 1e，
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2
放射性元素的衰变
教师用书独具演示
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●课标要求 1．知道原子核的衰变． 2． 会用半衰期描述衰变的速度， 知道半衰期的统计意义．
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1．原子核衰变时质量数守恒，但并非质量守恒，核反应
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过程前、后质量发生变化 (质量亏损 )而释放出核能，质量与 能量相联系． 2．在 β 衰变时，释放的电子具有很大的能量，一定来自 于原子核，它是由中子和质子的转化产生的，这表明质子(或
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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
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D．α 衰变、β 衰变和 α 衰变
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难度中等 .
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●新课导入建议 通过上节课的学习我们已经知道， 原子核能放射出 α、 β、
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γ 三种射线，那么这三种射线是如何产生的？原子核放出射 线的过程中有何规律？今天我们就来学习这些知识．
2．思考判断
教 学 方 案 设 计
(1)原子核发生 α 衰变时，核的质子数减少 2，而质量数 减少 4.(√ ) (2)原子核发生 β 衰变时，原子核的质量不变．(× ) (3)原子核发生衰变时，质量数和电荷数都守恒．(√)
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【提示】
半衰期是大量放射性元素的原子核衰变时所
遵循的统计规律，不能用于少量的原子核发生衰变的情况， 因此，经过 4 天后，100 个原子核有多少发生衰变是不能确
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定的，所以这种说法不对.
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●教学流程设计
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于激发态)而辐射出 γ 光子．
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菜
单
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5．衰变次数的计算方法 设放射性元素A Z X 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后，变
′ 成稳定的新元素A Z′ Y，则衰变方程为：
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A A′ 4 X ―→ Y ＋ n Z Z′ 2He＋ m 0－ 1e
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●课标解读 1．知道放射现象的实质是原子核的衰变． 2． 知道两种衰变的基本性质， 并掌握原子核的衰变规律．
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3．理解半衰期的概念．
●教学地位 本节知识是近几年高考命题的重点， 题型一般为选择题，
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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.
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1．(2013· 福州高二检测 )“朝核危机”引起全球瞩目，其 焦点就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)，
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(3)半衰期可以通过人工进行控制． (× )
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3．探究交流 某放射性元素的半衰期为 4 天，若有 100 个这样的原子
教 学 方 案 设 计
核，经过 4 天后还剩 50 个，这种说法对吗？
【审题指导】 (1)放射性元素发生衰变时，质量数和电 荷数均守恒． (2)先确定衰变时放出的粒子，再确定衰变的种类．
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【解析】
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【答案】
菜 单
A
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放射性元素衰变的三大规律 1．衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒．
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教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
半衰期
1.基本知识 (1)定义
教 半数 (2)决定因素 放射性元素衰变的快慢是由
发生衰变所需的时间．
核内部自身
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教 学 教 法 分 析 课 堂 互 动 探 究
原子核衰变的规律
【问题导思】
教 学 方 案 设 计
1．如何书写衰变方程？ 2．α、β 衰变的实质是什么？ 3．如何确定原子核衰变的次数？
当 堂 双 基 达 标
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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 射线
当 堂 双 基 达 标
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放出 α 粒子的衰变叫 叫
β衰变
菜 单
α衰变
．放出 β 粒子的衰变
．
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