高中物理 选修3-5 《放射性元素的衰变》

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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。
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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。 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。
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一、原子核的衰变
1、种类：
衰变是不是 化学反应？
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
9 20 3T 4 h 9 21 3P 4 a0 1e
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衰变方程有什
9 22 3U 8 9 20 3T 4 h4 2He 么特点？
第二节 放射性元素的衰变
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学习目标：
1、知道原子核的衰变 2、知道两种衰变的规律，能够熟练写出衰变 方程 3、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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复习与预习检测：
1、对三种射线的认识？ （从本质、电离及贯穿三个方面） 2、质子、中子、电子、α粒子用什么符号表 示？ 3、衰变的定义及分类？ 4、衰变的快慢用什么物理量描述、其的定义 是什么？
7、衰变为 23940Th 的半衰期是1.2分钟，则64克 23940Th 经过6分钟还有 2 克尚未衰变。
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课堂小结
一、原子核的衰变
1、原子核的衰变：
2、衰变原则——质量数守恒，电荷数守恒。
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。
N
N0
( 1 ) Tt 2
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1、写出下列放射性元素的β衰变方程：
(1)28434Bi
(2)28140Po
2、写出下列放射性元素的α衰变方程：
(1)23940Th
(2)2696Cu
3、2930T4 h2931P4 a
。
U 4、92238
衰变为
222 86
Rn
要经过几次α衰变，
几次β衰变?
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5、由原子核的衰变规律可知 ( C )
β衰变：
Z AX Z A1Y0 1e
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4、衰变的本质：
能写反应方 程吗？
（1）α衰变的本质：
原子核内的两个质子和两个中子结合成氦核
211H210n42 He
（2）β衰变的本质： 原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个 电子
10n11 H01e
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5、γ 辐射的理解
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。
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快慢不可人为控制 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
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6、23920Th (钍)经过一系列α和β衰变,
成为28028Pb(铅)
( BD )
(A)铅核比钍核少24个中子 (B)铅核比钍核少8个质子 (C)共经过4次α衰变和6次β衰变 (D)共经过6次α衰变和4次β衰变
m
m0
(
1 2
)
t T
2、不同的放射性元素，半衰期不同
放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。
放射性元素半衰变是一个统计规律。
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作业：
1、完成 学案67页第1-12题； 2、预习《探测射线的方法》，完成以下问题： （1）威尔逊云室的构造及原理是什么？ （2）气泡室与威尔逊云室有何不同？ （3）盖革——米勒计数器是如何工作的？
9 20 3T 4 h 9 21 3P 4 a0 1e
2、衰变方程的特点：
1. 中间用单箭头，不用等号； 2.衰变前后的电荷数和质量数都守恒 （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。
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3、衰变方程的通式:
动手写写
(X表示母核，Y表示新核）看……
α衰变：
Z AX Z A 4 2Y4 2He
期后剩余的粒子数为：N Nhomakorabea1 2
n
N0
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4、注意： (1)半衰期与物理、化学性质有关吗？
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
(2)半衰期能准确描述某个原子的衰变吗？
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．
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三、静止的原子核发生α衰变或β衰变后， 在磁场中的运动轨迹各有何特点？半径之 比与什么有关？
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放射性元素 的衰变有什 么规律？
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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．
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3.公式：
（1）经过n个半衰期(T)其剩余的质量为？
m
1 2
n
m0
（2）质量与原子个数相对应，故经过n个半衰