放射性元素的衰变 PPT
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放射性衰变基本知识(共32张PPT)
〔二〕康普顿效应(Compton effect)：
当光子的能量远大于壳层电子的 结合能时，γ光子将其局部能量传给被 作用物质原子核的核外电子，使其脱离 原子核的束缚成为自由电子，这个自由 电子称为康普顿电子，γ射线失去局部 能量改变运动方向射出，称为康普顿散 射光子，这个过程称为康普顿效应。
(三)电子对生成效应(pair production)： 能量超过1.02Mev的γ射线与物质相
半衰期和其出厂到使用时的间隔时间〔t〕计 比方125I(碘)衰变式如下：
(三) 湮没辐射：β+与物质相互作用会受到原子核电场的吸引，正负电子结合成为一对能量各为0.
算出使用时的放射性活度。 一、衰变规律：对大量放射性核的群体进行研究，发现其衰变遵循一种普遍的衰减规律，即各种放射性核的群体〔样品〕其总的放射性核的数目
二、衰变类型
(一)α衰变(alpha decay)：指母核放出一 个α粒子〔氦原子核〕的过程。
比方226Ra(镭)衰变式如下：
226Ra→222Rn+α+4.86Mev
α粒子的质量大且带电荷，故射程短，穿透 力弱，在空气中只能穿透几厘米，一张纸就可 屏蔽，因而不适合作核医学显像用。但α粒子 对局部的电离作用强，对开展体内恶性组织的 放射性核素治疗具有潜在的优势。
射线通过低原子序数物质时以康普顿效 应为主；而高能γ射线通过高原子序数 物质时以电子对生成效应为主。
γ射线与物质相互作用产生的光 电子、康普顿电子、生成电子对等次 级电子可以进一步引起物质的电离和 激发。
三、中子与物质的相互作用
〔一〕弹性散射〔碰撞〕：中子将一局部能 量传给被碰撞的原子核，使其脱离电子层而 运动形成反冲核，反称为弹性散射。实验说明： 中子与其质量相近的原子核碰撞时损失的能 量最多〔如氢核〕，所以，中子易于被含氢 多的物质如水、石蜡等减速吸收，这在中子 防护上具有重要意义。
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
第十九章放射性元素的衰变ppt文档
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 衰变中子数减少 1，质子数增加 1，故28026Pb 比29328 U 质子数少 10，中子数少 22。
解析：由于在核反应中反应前后满足电荷数和质量数守恒， 可由已知粒子的电荷数和质量数依据守恒原则确定未知粒 子的电荷数和质量数，由此确定该粒子。A 项中反应前、后 电荷数和质量数分别满足 6－6＝0、9＋4－12＝1。即 X 的 电荷数为 0，质量数为 1，即为中子，A 正确；同理，C 正 确。 答案：AC
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、
原子序数增加 1。 答案：D
半衰期
1．定义
[自学教材]
大量放射性元素的原子核有半数 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。
AZX→AZ′′Y＋n24He＋m－10e 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＝A－4A′，m＝A－2A′＋Z′－Z。 [特别提醒] (1)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 衰变的次数的多少对质量数没有影 响。 (2)再根据衰变规律确定 β 衰变的次数。
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。
[重点诠释] 1．对半衰期的理解 半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射 性元素具有的衰变速率一定，不同元素半衰期不同，有的差 别很大。 2．半衰期公式 N 余＝N 原(12)t/T，m 余＝m0(12)t/T。式中 N 原、m0 表示衰变前 的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后的尚未发生衰变的原 子数和质量，t 表示衰变时间，T 表示半衰期。
解析：由于在核反应中反应前后满足电荷数和质量数守恒， 可由已知粒子的电荷数和质量数依据守恒原则确定未知粒 子的电荷数和质量数，由此确定该粒子。A 项中反应前、后 电荷数和质量数分别满足 6－6＝0、9＋4－12＝1。即 X 的 电荷数为 0，质量数为 1，即为中子，A 正确；同理，C 正 确。 答案：AC
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、
原子序数增加 1。 答案：D
半衰期
1．定义
[自学教材]
大量放射性元素的原子核有半数 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。
AZX→AZ′′Y＋n24He＋m－10e 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＝A－4A′，m＝A－2A′＋Z′－Z。 [特别提醒] (1)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 衰变的次数的多少对质量数没有影 响。 (2)再根据衰变规律确定 β 衰变的次数。
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。
[重点诠释] 1．对半衰期的理解 半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量，同一放射 性元素具有的衰变速率一定，不同元素半衰期不同，有的差 别很大。 2．半衰期公式 N 余＝N 原(12)t/T，m 余＝m0(12)t/T。式中 N 原、m0 表示衰变前 的原子数和质量，N 余、m 余表示衰变后的尚未发生衰变的原 子数和质量，t 表示衰变时间，T 表示半衰期。
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
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
放射性元素的衰变
一、原子核的衰变
阅读教材“原子核的衰变”,理解衰变类型及其规律。
1.衰变的定义是什么?
答案:原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的过程。
2.衰变有几种类型?写出其衰变规律。
-4
答案:(1)α 衰变: X→-2 Y+42 He(新核的质量数减少 4,电荷数减
少 2)。
2
92
-1
22
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。
对半衰期的理解及有关计算
问题导引
右图为氡衰变剩余质量与原有质量比值示意图。
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。
关键。
原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
典例剖析
238
206
【例题 1】 92 U 核经一系列的衰变后变为 82 Pb 核,问:
(1)一共经过几次 α 衰变和几次 β 衰变?
(2)206
Pb
82
238
与 92 U 相比,质子数和中子数各少了多少?
(3)写出这一衰变过程的方程。
【思考问题】 原子核衰变时遵循什么规律?
3.写出半衰期公式
答案:N 余=N 原
1
2
,m 余=m 原
1
2
,其中 τ 为半衰期。
1.思考辨析。
(1)由原子核发生β衰变时放出的β粒子是电子,可知原子核内一定
存在着电子。 (
)
解析:原子核内并不含电子,但在一定条件下,一个中子可以转化
一、原子核的衰变
阅读教材“原子核的衰变”,理解衰变类型及其规律。
1.衰变的定义是什么?
答案:原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的过程。
2.衰变有几种类型?写出其衰变规律。
-4
答案:(1)α 衰变: X→-2 Y+42 He(新核的质量数减少 4,电荷数减
少 2)。
2
92
-1
22
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。
对半衰期的理解及有关计算
问题导引
右图为氡衰变剩余质量与原有质量比值示意图。
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。
关键。
原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
典例剖析
238
206
【例题 1】 92 U 核经一系列的衰变后变为 82 Pb 核,问:
(1)一共经过几次 α 衰变和几次 β 衰变?
(2)206
Pb
82
238
与 92 U 相比,质子数和中子数各少了多少?
(3)写出这一衰变过程的方程。
【思考问题】 原子核衰变时遵循什么规律?
3.写出半衰期公式
答案:N 余=N 原
1
2
,m 余=m 原
1
2
,其中 τ 为半衰期。
1.思考辨析。
(1)由原子核发生β衰变时放出的β粒子是电子,可知原子核内一定
存在着电子。 (
)
解析:原子核内并不含电子,但在一定条件下,一个中子可以转化
放射性元素的衰变 课件
【典例2】(2011·山东高考)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：13153I→_________(衰变后的元素用X 表示). (2)经过_________天 75%的碘131核发生了衰变.
【思路点拨】根据质量数不变，电荷数守恒书写碘131的衰变 方程，根据剩余的碘131核的比例确定经历半衰期的个数. 【规范解答】(1)根据衰变过程电荷数守恒与质量数守恒可得 衰变方程：13153I→13154X+0-1e.(2)每经1个半衰期，有半数原 子核发生衰变，经2个半衰期将剩余1， 即有75%发生衰变，即
【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下：
易错选项 B C D
错误原因 将衰变次数误认为质量数 将衰变次数误认为质量数和电荷数之差 将衰变次数误认为放射性元素的核电荷数
4
经过的时间为16天. 答案:(1)13154X+0-1e (2)16
书写核反应方程应注意的三个方面 (1)放射性元素原子核的符号要书写正确,如23490Th,质量数在左 上角,电荷数在左下角. (2)两种衰变发出的粒子要牢记,α衰变为42He,β衰变为0-1e. (3)方程中间是箭头不是等号,方程两边总质量数、总电荷数相 同.
质量数不变，说明③为β衰变，中子转化成质子.故选A.
【总结提升】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. (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.
半衰期的理解 【探究导引】 自然界中的碳主要是12C，也有少量的14C.14C具有放射性，能够 自发地进行β衰变，变成氮，半衰期为5 730年，14C的主要用 途是利用其衰变来进行年代测定.思考下列问题： (1)14C的衰变方程是怎样的？ (2)14C为什么能进行年代测定？
人教版《放射性元素的衰变》ppt.教学课件
三、放射性同位素的应用与安全
1．放射性同位素：很多元素都存在一些具有_放__射_性__的同位素，
考点五 实验：验证动量守恒定律
它们被称为放射性同位素。 施教之功，贵在引导，重在转化，妙在开窍。因此，我在教法上采用启发式探究性学习、自主学习探究法、直观教学法、对比实验探究法、归纳法、观察法，来培养学生的自学能
()
(2)对放射性元素加热时，其半衰期缩短。
(√ )
(3)衰变和原子核的人工转变均满足质量数守恒和电荷数守×恒。
(√ )
(4)在用到射线时，利用人工放射性同位素和天然放射性物质都 ×
可以。
()
2．(多选)原子核23982U 经放射性衰变①变为原子核23940Th，继而经 放射性衰变②变为原子核23941Pa，再经放射性衰变③变为原子核23942U。
2．核反应 (1)人工核转变： 147N＋42He→178O＋11H。 (2)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生_新__原__子__核_的过程。 (3)特点：在核反应中，质__量__数__守恒、_电__荷__数_守恒。
说明：半衰期是大量原子核衰变的统计规律，只对大量原子核 有意义，对少数原子核没有意义。
(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 衰变中子数减少 1，而质子数增加 1，故20862Pb 较23982U 质子数少 10，中子数少 22。
(3)衰变方程为23982U→20862Pb＋842He＋6－01e。 [答案] (1)8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变 (2)10 22 (3)23982U→20862Pb＋842He＋6－01e
做为正常眼，5厘米的凸透镜做为近视眼。先使蜡烛通过10厘米的凸透镜呈一个倒立缩小的实像在光屏上，保持光屏、蜡烛凸透镜的位置不变，把10厘米的凸透镜换成5厘米的凸透
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．
放射性衰变的种类和规律ppt课件
6
二、基本衰变类型
1. 衰变
+ +
+
++
+
+
+ +
放射性母核
238U → 234Th + 4He + Q 粒子得到大部分衰变能， 粒子含2个质子，
2个中子
238U4He + 234Th
从母核中射出 的4He原子核
7
AX AY 4 Z X ZY -2
α衰变表达式：
元素周期表 左移2格
A Z
X
21
α 衰变 β+ 衰变
β- 衰变 衰变
22
第二节 衰变纲图
Decay scheme用以综合反映某核素放射性衰变的主要特征和数的示意图
23
第三节 衰变的基本规律
➢ 对于由大量原子组成的放射源，每个原子核都可能发生衰变，但不是所 有原子在同一时刻都发生衰变，某一时刻仅有极少数原子发生衰变。放 射性核素衰变是随机的、自发的按一定的速率进行，各种放射性核素都 有自己特有的衰变速度。放射性核素原子随时间而呈指数规律减少，其 表达式为： N=N0e-λt
λ: decay constant t: decay time e: base of natural logarithm
24
1、衰变规律
指数衰减规律 N = N0e-t
N0: （t = 0）时放射性原子 核的数目
N: 经过t时间后未发生衰变的放射性原子核 数目
:放射性原子核衰变常数（单位时间内一个原 子核衰变的几率）
正电子衰变 137N → 136C + β+ + υ + 1.190MeV
β射线本质是高速运动的电子流
二、基本衰变类型
1. 衰变
+ +
+
++
+
+
+ +
放射性母核
238U → 234Th + 4He + Q 粒子得到大部分衰变能， 粒子含2个质子，
2个中子
238U4He + 234Th
从母核中射出 的4He原子核
7
AX AY 4 Z X ZY -2
α衰变表达式：
元素周期表 左移2格
A Z
X
21
α 衰变 β+ 衰变
β- 衰变 衰变
22
第二节 衰变纲图
Decay scheme用以综合反映某核素放射性衰变的主要特征和数的示意图
23
第三节 衰变的基本规律
➢ 对于由大量原子组成的放射源，每个原子核都可能发生衰变，但不是所 有原子在同一时刻都发生衰变，某一时刻仅有极少数原子发生衰变。放 射性核素衰变是随机的、自发的按一定的速率进行，各种放射性核素都 有自己特有的衰变速度。放射性核素原子随时间而呈指数规律减少，其 表达式为： N=N0e-λt
λ: decay constant t: decay time e: base of natural logarithm
24
1、衰变规律
指数衰减规律 N = N0e-t
N0: （t = 0）时放射性原子 核的数目
N: 经过t时间后未发生衰变的放射性原子核 数目
:放射性原子核衰变常数（单位时间内一个原 子核衰变的几率）
正电子衰变 137N → 136C + β+ + υ + 1.190MeV
β射线本质是高速运动的电子流
高中物理教学课件-选择性必修第三册《放射性元素的衰变》
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？
第一节
原子核的衰变
原子核的衰变
①三种射线： α 射线、β 射线、γ 射线
②α衰变和β衰变：
α衰变：放出α粒子的衰变，如
β衰变：放出β粒子的衰变，如
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、
和三种射线（连续衰变）。
→
+
→
+
−
第二节
半衰期
半衰期
①定义：放射性元素的原子核有板书发生衰变所需的时间
②衰变规律： N
n
t
1
1
N
N0
0
2
第五章 原子核
第二节
放射性元素的衰变
1
学习目标
2
新课导入
3
新课讲解
4
经典例题
5
课堂练习
6
本课小结
学习目标
1.了解原子核的衰变，会正确书写衰变方程。
2.知道半衰期及其统计意义。
3.根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程。
4.知道放射性同位素及其应用，知道射线的危害及防护。
新课导入
在古代，不论是东方还是西方，都有一批人
（2） 衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。
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
辐射
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
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？
第一节
原子核的衰变
原子核的衰变
①三种射线： α 射线、β 射线、γ 射线
②α衰变和β衰变：
α衰变：放出α粒子的衰变，如
β衰变：放出β粒子的衰变，如
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、
和三种射线（连续衰变）。
→
+
→
+
−
第二节
半衰期
半衰期
①定义：放射性元素的原子核有板书发生衰变所需的时间
②衰变规律： N
n
t
1
1
N
N0
0
2
第五章 原子核
第二节
放射性元素的衰变
1
学习目标
2
新课导入
3
新课讲解
4
经典例题
5
课堂练习
6
本课小结
学习目标
1.了解原子核的衰变，会正确书写衰变方程。
2.知道半衰期及其统计意义。
3.根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程。
4.知道放射性同位素及其应用，知道射线的危害及防护。
新课导入
在古代，不论是东方还是西方，都有一批人
（2） 衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。
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
辐射
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
放射性元素的衰变PPT课件
注意：要以实验为基础，不能杜撰。
.
3
请看下列两个通过实验检验的方程：
U 238
92
234 90
Th +24
He
23940Th29314Pa 10e
大家能看出哪些规律呢？
1、用单箭头，不用等号；
2、质量数守恒，质量守恒;
3、电荷数守恒，电荷守恒；
4、方程及生成物要以实验为基础，
不能杜撰。
.
经n个3.8天后
剩余氡核数N
N
N0 2
N N0 22
N N0 23
.
N N0 2n
23
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。
放射性元素的剩余质量
m m ( 12 ) 与原有质量的关系：
t
0
N
N
0
(
1 2
t
)
.
24
二、半衰期(T)
（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．
注意： γ射线总是伴随衰变或衰变产生的电磁波，它不能单独发 生且不改变电荷数与质量数。
.
18
6.课堂检验：
练习1：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
A、该核发生的是α衰变
4
放射性元素的衰变又有怎样的规律呢？
1.衰变的定义：
2.衰变的原则：
3.衰变的分类：
4.衰变的通式：
5.衰变的实质：
.
5
放射性元素的衰变又有怎样的规律呢？
.
3
请看下列两个通过实验检验的方程：
U 238
92
234 90
Th +24
He
23940Th29314Pa 10e
大家能看出哪些规律呢？
1、用单箭头，不用等号；
2、质量数守恒，质量守恒;
3、电荷数守恒，电荷守恒；
4、方程及生成物要以实验为基础，
不能杜撰。
.
经n个3.8天后
剩余氡核数N
N
N0 2
N N0 22
N N0 23
.
N N0 2n
23
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。
放射性元素的剩余质量
m m ( 12 ) 与原有质量的关系：
t
0
N
N
0
(
1 2
t
)
.
24
二、半衰期(T)
（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．
注意： γ射线总是伴随衰变或衰变产生的电磁波，它不能单独发 生且不改变电荷数与质量数。
.
18
6.课堂检验：
练习1：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
A、该核发生的是α衰变
4
放射性元素的衰变又有怎样的规律呢？
1.衰变的定义：
2.衰变的原则：
3.衰变的分类：
4.衰变的通式：
5.衰变的实质：
.
5
放射性元素的衰变又有怎样的规律呢？
放射性元素的衰变(课堂PPT)
放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，往往蕴 藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能 级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射 出来，因此，γ射线经常是伴随α射线和 β射线产生的， 当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α 衰变，有的发生β衰变，同时就会伴随着γ辐射（没有γ 衰变）。这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有 α、β和γ三种射线。
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
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
γ 辐射
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。
13
课堂练习
例1、29328U 经过一系列衰变和衰变后，可 以变成稳定的元素铅20(628026Pb) ，问这一过程 衰变和衰变次数？
解：设经过x次衰变，y次衰变
238＝206＋4x 92 = 82 + 2x - y
x＝8 y＝6
14
例2、完成核反应方程：234
90
Th→23941
Pa＋
0 1
e
人教版选修3-5
第十九章 原子核
第二节 放射性元素的衰变
1
听说过“点石成金”的传说吗？
2
一、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
9 22 3U 8 9 20 3T 4 h4 2He
β衰变：放出β粒子的衰变，如
。
23940Th 衰变为23941 Pa 的半衰期是1.2分钟，则64克 23940Th
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
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
γ 辐射
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。
13
课堂练习
例1、29328U 经过一系列衰变和衰变后，可 以变成稳定的元素铅20(628026Pb) ，问这一过程 衰变和衰变次数？
解：设经过x次衰变，y次衰变
238＝206＋4x 92 = 82 + 2x - y
x＝8 y＝6
14
例2、完成核反应方程：234
90
Th→23941
Pa＋
0 1
e
人教版选修3-5
第十九章 原子核
第二节 放射性元素的衰变
1
听说过“点石成金”的传说吗？
2
一、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
9 22 3U 8 9 20 3T 4 h4 2He
β衰变：放出β粒子的衰变，如
。
23940Th 衰变为23941 Pa 的半衰期是1.2分钟，则64克 23940Th
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》
过程。
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。
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。
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U 238
92
28026Pb
x
24He
y
10e
238＝206＋4x
解得：
92 = 82 + 2x - y
x＝8 y＝6
二、半衰期
1、半衰期 （1）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
（2）放射性元素的剩余质量与原有质 量的关系：
m
m0 (
1
t
)
2
N
N
0
(
1 2
t
)
2、不同的放射性元素，半衰期不同
氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天 镭226衰变为氡222的半衰期为1620年 铀238衰变为钍234的半衰期长达4.5×109年
3、半衰期的计算
例：已知钍234的半衰期是24天，1g钍
经过120天后还剩多少？
放 量射与性原元有素质的量剩的余关质系：m
m0
(
1
t
)
2
答案：0.03125g
【课堂练习】
A Z
X
ZA1Y
0 1
e
（3）γ衰变:伴随射线或射线产生
【注意】
1、放射性元素衰变不可能有单独的γ 衰变 2、衰变后元素的化学性质发生了变化， 即：生成了新的原子核
例：238 92
U经过一系列衰变和衰变后，可
以变成稳定的元素铅206
，问这一 (
206 82
Pb
)
过程衰变和衰变次数？
解：设经过x次衰变，y次衰变
（2）半衰期的长短由核内部自身的因 素决定，跟所处的化学状态和外部条件 都没有关系
5、应用
（1）人们利用地壳岩石中存在的微量 的放射性元素的衰变规律，测定地球 的年龄为46亿年。地壳有一部漫长的 演变历史，一部不断变化、不断发展 的历史
（2）碳14测年技术：14C是具有放射 性的碳的同位素，能够自发的进行β衰 变，变成氮
（1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫
做衰变
A Z
X
Y A 4
Z2
4 2
He
226 88
Ra
222 86
Rn
4 2
He
238 92
U
?
23900Th ？
238 92
U23940Th
4 2
He
23900Th
226 88
Ra
4 2
He
3、原子核衰变的分类:
（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫 做β衰变
1、铋210的半衰期是5天，经过多少天后， 20g铋还剩1.25g? 答案：4个半衰期，20天
【思考】
10克镭226变为氡222的半衰期为1620 年，有人说：经过1620年有一半镭发生衰 变，还有镭（226）5克，再经过1620年另 一半镭也发生了衰变，镭226就没有了，对 吗？为什么？
4、注意： （1）“单个的微观事件是不可预测 的”，所以，放射性元素的半衰期，描 述的是统计规律
【课堂小结】
一、原子核的衰变
衰变原则：质量数守恒，电荷数守恒
（1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做 衰变 （2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β 衰变 （3）γ衰变:总是伴随射线或射线产生
【课堂小结】 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
2、不同的放射性元素，半衰期不同
A Z
X
ZA1Y 10e
226 88
Ra
222 86
Rn
4 2
He
24 11
Na?
24 11
Na
2142
Mg01
e
【思考与讨论】
原子核里没有电子，β衰变中的电 子来自哪里？
1 0
n11
H
0 1
e
3、原子核衰变的分类:
（1）衰变:原子核放出粒子的衰变 叫做衰变
A Z
X
Y A 4
Z2
4 2
He
（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫 做β衰变
α射线
氦核 0.1c 最弱
最强
β射线 γ射线
电子
光子
0.99c c
较弱 最强
较弱 最弱
新课
一、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 就变了，变成另一种原子核。我们把 变化叫做原子核的衰变。
2、衰变遵循的原则：质量数守恒，电 荷数守恒。
3、原子核衰变的分类:
第十九章 原子核
§19.2 放射性元素的衰变
复习引入
1、 贝可勒发尔现天然放射现象，说明 具有原复子杂核结构
2、用符号表示以下原子核
（1）铀238
U 238
92
（2）有6个中子的碳原子
12 6
C
（3）质量数为14的碳原子
14 6
C
（4）α粒子
4 2
He
3、三种放射性射线的性质
射线种类 组成物质 速率 穿透能力 电离作用
D、γ射线是电磁波，它的电离作用最强
3、完成核反应方程：
e 23940Th
234 91
Pa
0 1
4、已知
23940Th
衰变为
234 91
Pa
的半衰期是1.2分
钟，则64 g 23940Th 经过6分钟还有 2 g尚未
衰变
【课后作业】
P73页 2、3、4、5
谢谢大家
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3、放射性元素衰变的快慢是核内部自身因 素决定，与外部因素无关
4、放射性元素半衰变是一个统计规律
【课堂练习】
2、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
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