原子核衰变及半衰期

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
阅读教材回答下列问题
天然放射性现象
1、什么是放射性？什么叫放射性元素？ 什么叫天然放射现象？ 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。
Z Z −2 2
β衰变规律：
M Z
X→
M Z +1
Y+ e
0 −1
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 衰变是怎样产生的？γ 怎样产生的？
α衰变在放射性元素中，2个中子和两个质子 衰变在放射性元素中，2 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 原子核发生α衰变或β 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 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。 射线是伴随α射线或β
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 （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： 232 u - 208 u • α衰变次数= =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： • (90e - 2e × 6) - 82e • β衰变次数= =4
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， 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 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？ 够全部转变为钋218吗？
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
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
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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来自百度文库性质还是原子核 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
(-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
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 X → M − 4 Y + 4He
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
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。
2、天然放射线有哪几种？其性质如何？
名称 电量 质量 构成 （e） (u) 氦核 +2 -1 4 射出 速度 0.1c 电离 能力 贯穿 本领
α
最强 最弱
β
电子
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