高中物理选修3-5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_______。
高中物理选修3-5放射性元素的衰变ppt课件
lB )
hC
(l A
lAlB lC )(lB
lC )
放射性衰变基本规 律
n
N n(t ) N1 (0)
hi e lit
i 1
n 1
lj
hi
j 1 n
(l j li )
j i
放射性衰变基本规 律
• 放射性平衡
久期N平B衡 ：N lA0A<l<BllBA,lTAA>e>lTABt
IC(35%)
113In
穆斯堡尔效应
10-8eV
• 共振吸收：当用钠的D线激
发处于基态的钠原子时，由
于D线的能量与钠基态原子
跃迁所需要的能量几乎相等，
所以将导致共振吸收。
10-11eV
能级宽度 = 10-8eV
ER
hv
穆斯堡尔效应
• 核反冲对共振吸收的影
响
hv0 Ei E f hv ER
能量守恒h：cv
1 2
mvR2
动量守恒E：R
(hv)2 2mc2
/
10-9eV 10-3eV
穆斯堡尔效应
• 穆斯堡尔效应：无反冲共
振吸收 hv0 Ei E f hv ER
能量守恒h：cv
1 2
M
v2
crystal R
动量守恒E：R
lA lB lA
NA
lB N B lAN A
寿命测量
放射性衰变基本规 律
暂时平衡（准平衡）：lA<lB,
TA>NTBB
N A0
lA [elAt lB lA
高中物理人教版选修3-5课件第十九章2放射性元素的衰变
些能量以γ光子的形式释放出来。
答案:×
(3)对于不同的放射性元素,尽管其半衰期不同,但对于同一种元
素的每一个原子来说其半衰期是固定的,非常稳定。(
)
解析: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,对于一个特定的原子核,无法确定其何时发生衰变,半衰期只适
用于大量的原子核。
答案:×
(4)原子核发生α衰变时,核的质子数减少2,而质量数减少4。
D.原子核每放出一个β粒子,原子序数增加1
解析: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,核电荷数增加1,原子序数增加1。
答案:D
探究一
探究二
半衰期
问题探究
1.放射性元素衰变有一定的速率,镭226变为氧222的半衰期为1
620年。有人说:10克经过1 620年有一半镭226发生衰变,镭226还有
规律总结分析有关放射性元素的衰变数量和时间问题时,正确理
解半衰期的概念,灵活运用有关公式进行分析和计算是解决问题的
关键。
探究一
探究二
变式训练 2 碘 131 核不稳定,会发生 β 衰变,其半衰期为 8 天。
(1)碘 131 核的衰变方程:131
(衰变后的元素
53 I→
用 X 表示)。
(2)大量碘 131 原子经过
(
)
解析:原子核发生α衰变放出He原子核。
答案:√
(5)原子核发生β衰变时,原子核的质量不变。 (
)
解析:原子核发生β衰变时,原子核内部的中子放出一个电子变成
质子,原子核的质量数不变,质量减小。
答案:×
2.探究讨论。
(1)元素的半衰期有哪些方面的应用?
答案:×
(3)对于不同的放射性元素,尽管其半衰期不同,但对于同一种元
素的每一个原子来说其半衰期是固定的,非常稳定。(
)
解析: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,对于一个特定的原子核,无法确定其何时发生衰变,半衰期只适
用于大量的原子核。
答案:×
(4)原子核发生α衰变时,核的质子数减少2,而质量数减少4。
D.原子核每放出一个β粒子,原子序数增加1
解析: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,核电荷数增加1,原子序数增加1。
答案:D
探究一
探究二
半衰期
问题探究
1.放射性元素衰变有一定的速率,镭226变为氧222的半衰期为1
620年。有人说:10克经过1 620年有一半镭226发生衰变,镭226还有
规律总结分析有关放射性元素的衰变数量和时间问题时,正确理
解半衰期的概念,灵活运用有关公式进行分析和计算是解决问题的
关键。
探究一
探究二
变式训练 2 碘 131 核不稳定,会发生 β 衰变,其半衰期为 8 天。
(1)碘 131 核的衰变方程:131
(衰变后的元素
53 I→
用 X 表示)。
(2)大量碘 131 原子经过
(
)
解析:原子核发生α衰变放出He原子核。
答案:√
(5)原子核发生β衰变时,原子核的质量不变。 (
)
解析:原子核发生β衰变时,原子核内部的中子放出一个电子变成
质子,原子核的质量数不变,质量减小。
答案:×
2.探究讨论。
(1)元素的半衰期有哪些方面的应用?
《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。
高中物理选修3-5 第十九章 第2节 放射性元素的衰变
(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．
思变，考才：9223能8 U变(铀为)要82206经P(b过铅几)？次它α的衰中变子和数β衰减
少了多少？
8次 α衰变，6次 β衰变， 中子数减少 22个.
放射性元素的衰变
一、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
U 2 3 8
92
234 90
T
h
4 2
He
β衰变：放出β粒子的衰变，如
23 90
4
T
h
234 91
Pa
0 1
e
3．规律：原子核发生衰变时，衰变前后的
衰
电荷数和质量数都守恒．
P
a
0 1
e
二、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：
N
N
0
(
1 2
)
t T
;m
m0
(
1 2
)
t 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
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，
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。
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．
思变，考才：9223能8 U变(铀为)要82206经P(b过铅几)？次它α的衰中变子和数β衰减
少了多少？
8次 α衰变，6次 β衰变， 中子数减少 22个.
放射性元素的衰变
一、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
U 2 3 8
92
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T
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4 2
He
β衰变：放出β粒子的衰变，如
23 90
4
T
h
234 91
Pa
0 1
e
3．规律：原子核发生衰变时，衰变前后的
衰
电荷数和质量数都守恒．
P
a
0 1
e
二、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：
N
N
0
(
1 2
)
t T
;m
m0
(
1 2
)
t 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
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，
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。
高中物理人教版选修3-5(课件)第十九章 原子核 2 放射性元素的衰变
(3)衰变方程为29328U→28026Pb＋842He＋6－01e 【答案】 (1)8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变 (2)10 22 (3)29328U→28026Pb＋842He＋6－01e
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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.
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[核心点击]
1．衰变实质
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→42He β 衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子10n→11H＋－01e
2．衰变方程通式
(1)α 衰变：AZX→ZA－－24Y＋42He (2)β 衰变：AZX→AZ＋1Y＋－01e
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什么是学习力-含义
管理知识的能力 （利用现有知识
解决问题）
学习知识的能力 （学习新知识
速度、质量等）
长久坚持的能力 （自律性等）
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什么是学习力-常见错误学习方式
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
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什么是学习力-高效学习必备习惯
积极 主动
以终 为始
【答案】 ACD
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5．若元素 A 的半衰期为 4 天，元素 B 的半衰期为 5 天，则相同质量的 A 和 B，经过 20 天后，剩下的质量之比 mA∶mB 为________．
【解析】 元素 A 的半衰期为 4 天，经过 20 天后剩余原来的125，元素 B 的半衰期为 5 天，经过 20 天后剩余原来的124，剩下的质量之比 mA∶mB＝1∶2.
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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.
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[核心点击]
1．衰变实质
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→42He β 衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子10n→11H＋－01e
2．衰变方程通式
(1)α 衰变：AZX→ZA－－24Y＋42He (2)β 衰变：AZX→AZ＋1Y＋－01e
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什么是学习力-含义
管理知识的能力 （利用现有知识
解决问题）
学习知识的能力 （学习新知识
速度、质量等）
长久坚持的能力 （自律性等）
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什么是学习力-常见错误学习方式
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
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什么是学习力-高效学习必备习惯
积极 主动
以终 为始
【答案】 ACD
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5．若元素 A 的半衰期为 4 天，元素 B 的半衰期为 5 天，则相同质量的 A 和 B，经过 20 天后，剩下的质量之比 mA∶mB 为________．
【解析】 元素 A 的半衰期为 4 天，经过 20 天后剩余原来的125，元素 B 的半衰期为 5 天，经过 20 天后剩余原来的124，剩下的质量之比 mA∶mB＝1∶2.
人教版高中物理选修3-5课件19.2放射性元素的衰变
新元素 ZA''Y,则衰变方程为:
A Z
������→ZA''
Y+n24
He+m-01
e
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程:
A=A'+4n,Z=Z'+2n-m。 以上两式联立解得:n=A4-A',m=A2-A'+Z'-Z。
(2)也可以根据衰变中质量数的变化只由 α 衰变引起,且 α 衰变一次 质量数减少 4,先由质量数的变化求 α 衰变的次数,再结合电荷数变化及 α 衰变次数求 β 衰变次数。
量,t 表示衰变时间,τ 表示半衰期。
3.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 于一个特定的原子核,无法确定何时发生衰变,但可以确定各个时刻发 生衰变的概率,即某时衰变的可能性,因此,半衰期只适用于大量的原子 核。
4.原子核有半数发生衰变所需要的时间为半衰期,并不是余下的一 半再经过一个半衰期就衰变结束,事实是再经过一个半衰期减少了一 半的一半,这就是规律。
解析:(1)设
238 92
U
衰变为
206 82
Pb
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+4x①
92=82+2x-y② 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)由于每发生一次 α 衰变质子数和中子数均减少 2,每发生一次 β
当堂检测
1.关于放射性元素发生衰变放射的三种射线,下列说法中正确的是 () A.三种射线一定同时产生 B.三种射线的速度都等于光速 C.γ 射线是处于激发态的原子核发射的 D.原子核衰变不能同时放射 α 射线和 γ 射线 答案:C 解析:γ 射线是在 α 衰变或 β 衰变后原子核不稳定而辐射出光子形成。
高中物理选修3-5-放射性元素的衰变
放射性元素的衰变知识集结知识元天然放射现象知识讲解原子核的衰变、半衰期一、天然放射现象（1）天然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现。
天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构。
（2）放射性和放射性元素物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性。
具有放射性的元素叫放射性元素。
3.（3）三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是α射线、β射线、γ射线。
4.（4）γ射线是高频率的电磁波，它是伴随α或β衰变放出的。
5.（5）α、β、γ三种射线中穿透能力最强的是γ射线，α射线穿透能力最弱，一张厚的黑纸可以挡住α射线。
6.（6）电离能力最强的是α射线，γ射线电离能力最弱。
7.（7）β射线是原子核内的中子变为质子时放出的电子，是高速的电子流。
二、原子核的衰变和半衰期1．原子核的衰变：（1）衰变：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。
（2）分类（3）半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。
①，其中N0表示衰变前放射性元素的原子核的个数，N表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核的个数，t表示衰变时间．T表示半衰期．②半衰期只适用于大量的原子核，对数量较少的原子核不适用，如10个原子核经过一个半衰期并不一定恰好有5个发生衰变．例题精讲天然放射现象例1.说明原子核具有复杂结构的是（）A．质子的发现B．天然放射性现象的发现C．电子的发现D．α粒子散射实验例2.以下事实可作为“原子核可再分”的依据是（）A．天然放射现象B．α粒子散射实验C．电子的发现D．氢原子发光例3.关于天然放射性，下列说法不正确的是（）A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强例4.关于天然放射性，下列说法正确的是（）A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关C．放射性元素与别的元素形成化合物时不具有放射性了D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强例5.下列说法中正确的有（）A．黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关B．普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说C．天然放射现象的发现揭示原予核有复杂的结构D．卢瑟福首先发现了质子和中子。
高中物理19.2放射性元素的衰变课件新人教版选修3-5
提示：α衰变后生成的新核电荷数减少，在周期表中么原子核内是否含有 电子？
提示：原子核内不存在电子。β粒子是衰变过程核内的一个 中子转变成一个质子和一个电子，电子被释放出来即为β粒子。
课堂合作探究
放射性元素衰变的三条规律 1．遵循质量数守恒和电荷数守恒。 2．一次α衰变使原子核质子数、中子数均减少2个，核子数 减少4个。 3．一次β衰变使原子核中子数减少1，质子数增加1，核子 数(质量数)不变。
第十九章 原子核
第2节 放射性元素的衰变
课前自主学习
一、原子核的衰变 1．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。原子核衰变时电荷数和质量数都__守__恒___。
1．在α衰变中生成的新核相对于原来的核在周期表中的位 置应当前移还是后移？
半衰期公式 m 余＝m012Tt 的灵活应用 1. 借助公式计算剩余质量。 2. 借助公式计算已衰变质量 m′＝m0－m 余。 3. 借助公式计算半衰期。 4. 借助公式计算物体存在时间。
易错警示培优
课堂对点练习
2．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
提示：原子核内不存在电子。β粒子是衰变过程核内的一个 中子转变成一个质子和一个电子，电子被释放出来即为β粒子。
课堂合作探究
放射性元素衰变的三条规律 1．遵循质量数守恒和电荷数守恒。 2．一次α衰变使原子核质子数、中子数均减少2个，核子数 减少4个。 3．一次β衰变使原子核中子数减少1，质子数增加1，核子 数(质量数)不变。
第十九章 原子核
第2节 放射性元素的衰变
课前自主学习
一、原子核的衰变 1．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。原子核衰变时电荷数和质量数都__守__恒___。
1．在α衰变中生成的新核相对于原来的核在周期表中的位 置应当前移还是后移？
半衰期公式 m 余＝m012Tt 的灵活应用 1. 借助公式计算剩余质量。 2. 借助公式计算已衰变质量 m′＝m0－m 余。 3. 借助公式计算半衰期。 4. 借助公式计算物体存在时间。
易错警示培优
课堂对点练习
2．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