4.3 放射性同位素 课件(课资资源)
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16-17物理粤教版选修3-5 第四章第三节放射性同位素 课件 精品
3.放射性同位素：具有__放__射__性__的同位素,叫做放射性同位素. 三、放射性同位素的应用 放射性同位素的应用分为三类：__射__线__的应用，__示__踪__原__子___ 的应用，__半__衰__期___的应用． [想一想] 近几年，我国北京、上海、山东、洛阳、广州各 地引进了十多台γ刀，治疗患者5 000余例，效果极好，成为 治疗脑肿瘤的最佳仪器.γ刀治疗肿瘤主要是利用什么原理？ 提示：γ射线可以使癌细胞受到抑制或死亡.
2．(单选)关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是 (D) A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此 达到消除有害静电的目的 B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤,也能进行人体的透视 C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一 定是成为更优秀的品种 D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正 常组织造成太大的危害
[答案] (1)158O→157N＋0＋1e，0＋1e＋0－1e→2γ
(2)将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途是( B )
A．利用它的射线
B．作为示踪原子
C．参与人体的代谢过程 D．有氧呼吸
(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应__短____．(填“长”
或“短”或“长短均可”)
[解析] (1)由题意得158O→157N＋0＋1e，0＋1e＋0－1e→2γ. (2)将放射性同位素 15O 注入人体后，由于它能放出正电子， 并能与人体内的负电子产生一对光子，从而被探测器探测 到，所以它的用途为作为示踪原子．B 正确． (3)根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该 很短．
出新生射线为42He，另一粒子为11H.方程式中一定要使用箭 头，不能用符号．
放射性同位素及其应用
高中物理粤教版选修35课件：第四章 第三节 放射性同位素
1．1930 年发现，在真空条件下用 α 粒子(24He)轰击铍核(94Be) 时，会产生一种看不见的、贯穿能力极强且不带电的粒子， 查德威克认定这种粒子就是中子。 (1)写出 α 粒子轰击铍核的核反应方程。 (2)若一个中子与一个静止的碳核发生正碰，已知中子的质 量为 mn、初速度为 v0，与碳核碰后的速率为 v1，运动方 向与原来运动方向相反，碳核质量视为 12mn，求碳核与中 子碰撞后的速率。 (3)若与中子碰撞后的碳核垂直于磁场方向射入匀强磁场， 测得碳核做圆周运动的半径为 R，已知元电荷的电荷量为 e，求该磁场的磁感应强度的大小。
[解析] (1)放射线使空气电离，空气与验电器所带电 荷中和。
(2)α 射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度 1 mm 的 铝板，因而探测器不能探测到，γ 射线穿透本领最强，穿 透 1 mm 的铝板和几毫米厚铝板后打在探测器上很难分辨， β 射线也能穿透几厘米厚的铝板，但厚度不同，穿透后 β 射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨。
2．放射线的危害及防护 核爆炸的最初几秒钟放射出来的主要是强烈的
核爆炸 γ 射线和中子流，这些射线具有很强的穿透能 力，对人体和其他生物有很强的杀伤作用
危 核工业生产和核科学研究中使用的放射性原材
害 核泄漏 料，一旦泄漏就会造成严重污染
医疗 医疗中如果放射线的剂量过大，也会导致病人 照射 受到损害，甚至造成病人的死亡
1．(双选)氢有三种同位素，分别是氕(11H)，氘(21H)，氚(31H)，
则
()
A．它们的质子数相等
B．它们的核外电子数相等
C．它们的核子数相等
D．它们的中子数相等 解析：它们的质子数均为 1，核外电子数与质子数相同，
也均为 1，故 A、B 对。它们的核子数分别为 1,2,3，中
同位素地球化学(看放射性的部分)
专业委员会 2、中国地质学会—同位素地球化学专业委员会
§1 固体同位素样品实验技术简介
D/Ds=(D/Ds) 0+P/Ds(eλt -1) 87Sr/86Sr=(87Sr/86Sr) 0 +87Rb/86Sr (eλt -1)
质谱测定
定量分析（同位素稀释分析）
两个步骤： 1、化学分离 2、质谱测定
研究领域 包括有两个方面： 1、同位素地质年代学 2、稳定同位素地球化学
同位素地质年代学是根据放射性同位素 随时间变化的规律，测定地质体的年龄 与活动历史；另外，放射性同位素的示 踪，可用来研究地壳、地幔和其他星体 的成因与演化；
稳定同位素地球化学是研究地质体中稳定 同位素的分布及其在各种条件下的运动规 律，并应用这些规律来解释岩石和矿石的 形成过程、物质来源及成因等问题。
出版社
6、沈渭洲，1993，稳定同位素地质，原子能出版 社
7、朱炳泉等，1998，地球科学中同位素体系理论 与应用，科学出版社
……
四、我国同位素地球化学的学术团体
我国同位素地球化学的研究工作从1958年开 始，目前拥有的研究人员和质谱属世界第一。
学术团体： 1、中国矿物岩石地球化学学会—同位素地球化学
同位素地球化学是研究同一元素具有2个或2个以 上组成的核素。
自然界存在两类同位素： 一类是放射性同位素，它们能够自发地衰
变形成其它同位素，最终转变为稳定的 放射成因同位素；
另一类是稳定同位素，它们不自发地衰变 形成其它同位素或由于衰变期长其同位 素丰度变化可忽略不计。
在地球化学系统中，天然放射性同位素丰 度的变异记载着地质作用的时间，同时它们又 是地质过程有效的示中的物理化学条件等。因此，同 位素地球化学在研究地球或宇宙体的成因与演 化，主要包括地质时钟、地球热源、壳幔相互 作用及壳幔演化、成岩成矿作用、构造作用及 古气候和古环境记录等方面提供了重要有价值 的信息，为地球科学从定性到定量的发展作出 了重要贡献。
§1 固体同位素样品实验技术简介
D/Ds=(D/Ds) 0+P/Ds(eλt -1) 87Sr/86Sr=(87Sr/86Sr) 0 +87Rb/86Sr (eλt -1)
质谱测定
定量分析（同位素稀释分析）
两个步骤： 1、化学分离 2、质谱测定
研究领域 包括有两个方面： 1、同位素地质年代学 2、稳定同位素地球化学
同位素地质年代学是根据放射性同位素 随时间变化的规律，测定地质体的年龄 与活动历史；另外，放射性同位素的示 踪，可用来研究地壳、地幔和其他星体 的成因与演化；
稳定同位素地球化学是研究地质体中稳定 同位素的分布及其在各种条件下的运动规 律，并应用这些规律来解释岩石和矿石的 形成过程、物质来源及成因等问题。
出版社
6、沈渭洲，1993，稳定同位素地质，原子能出版 社
7、朱炳泉等，1998，地球科学中同位素体系理论 与应用，科学出版社
……
四、我国同位素地球化学的学术团体
我国同位素地球化学的研究工作从1958年开 始，目前拥有的研究人员和质谱属世界第一。
学术团体： 1、中国矿物岩石地球化学学会—同位素地球化学
同位素地球化学是研究同一元素具有2个或2个以 上组成的核素。
自然界存在两类同位素： 一类是放射性同位素，它们能够自发地衰
变形成其它同位素，最终转变为稳定的 放射成因同位素；
另一类是稳定同位素，它们不自发地衰变 形成其它同位素或由于衰变期长其同位 素丰度变化可忽略不计。
在地球化学系统中，天然放射性同位素丰 度的变异记载着地质作用的时间，同时它们又 是地质过程有效的示中的物理化学条件等。因此，同 位素地球化学在研究地球或宇宙体的成因与演 化，主要包括地质时钟、地球热源、壳幔相互 作用及壳幔演化、成岩成矿作用、构造作用及 古气候和古环境记录等方面提供了重要有价值 的信息，为地球科学从定性到定量的发展作出 了重要贡献。
放射性同位素课件1
粤教版选修3-5
第四章 原子核
第三节 放射道什么是核反应，会写出人工转变方程。 （2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要 不同点。 （3）了解放射性在生产和科学领域的应用。 （4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解 防范放射线的措施，建立防范意识。
一、核反应
3、核反应遵守的规律： 在核反应中，质量数
和电荷数都守恒 以上也是决定核反应产物的重要依据。
二、放射性同位素 1．原子核内的质子数决定了元素的化学性质，同种元素的 质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质， 但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同．具有 相同质子数、不同中子数的原子互称同位素．例如氢的三种 同位素：氕、氘、氚。 2．放射性同位素 ：具有放射性的同位素叫放射性同位素． 3．放射性同位素和正电子的发现（参见课本p75）
课堂练习
• 1、(双选)关于同位素的下列说法中，正确的是( ) • A．一种元素的几种同位素在元素周期表中的位置 AD 相同 • B．一种元素的几种同位素的化学性质、物理性质 都相同 • C．同位素都具有放射性 • D．互称同位素的原子含有相同的质子数
解析：质子数相同、中子数不同的原子核互称同位素，由于它 们的原子序数相同，因此在元素周期表中的位置相同．虽然核 电荷数相同，但由于中子数不同，因此物理性质不同．一种元 素的同位素不都具有放射性，其中具有放射性的同位素叫放射 性同位素．
放射线的危害与防护
核爆炸 核爆炸的最初儿秒钟放射出来的主要是强烈 的y射线和中子流，这些射线具有很强的穿透 能力，对人体和其他生物有很强的杀伤作 用． 核工业生产和核科学研究中使用的放射性原 材料，一旦泄漏就会造成严重污染．
危害
核泄漏
第四章 原子核
第三节 放射道什么是核反应，会写出人工转变方程。 （2）知道什么是放射性同位素，人造和天然放射性物质的主要 不同点。 （3）了解放射性在生产和科学领域的应用。 （4）知道放射性污染及其对人类和自然产生的严重危害，了解 防范放射线的措施，建立防范意识。
一、核反应
3、核反应遵守的规律： 在核反应中，质量数
和电荷数都守恒 以上也是决定核反应产物的重要依据。
二、放射性同位素 1．原子核内的质子数决定了元素的化学性质，同种元素的 质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质， 但它们的中子数可以不同，所以它们的物理性质不同．具有 相同质子数、不同中子数的原子互称同位素．例如氢的三种 同位素：氕、氘、氚。 2．放射性同位素 ：具有放射性的同位素叫放射性同位素． 3．放射性同位素和正电子的发现（参见课本p75）
课堂练习
• 1、(双选)关于同位素的下列说法中，正确的是( ) • A．一种元素的几种同位素在元素周期表中的位置 AD 相同 • B．一种元素的几种同位素的化学性质、物理性质 都相同 • C．同位素都具有放射性 • D．互称同位素的原子含有相同的质子数
解析：质子数相同、中子数不同的原子核互称同位素，由于它 们的原子序数相同，因此在元素周期表中的位置相同．虽然核 电荷数相同，但由于中子数不同，因此物理性质不同．一种元 素的同位素不都具有放射性，其中具有放射性的同位素叫放射 性同位素．
放射线的危害与防护
核爆炸 核爆炸的最初儿秒钟放射出来的主要是强烈 的y射线和中子流，这些射线具有很强的穿透 能力，对人体和其他生物有很强的杀伤作 用． 核工业生产和核科学研究中使用的放射性原 材料，一旦泄漏就会造成严重污染．
危害
核泄漏
《放射性同位素》课件
特性
放射性同位素具有不稳定性和不稳定 性，会自发地发生核反应，释放出能 量和射线。
放射性同位素的应用领域
医学诊断和治疗
01
放射性同位素在医学领域中广泛应用于诊断和治疗，如放射性
核素显像、放射性核素治疗等。
工业检测和控制
02
放射性同位素可以用于工业检测和控制，如厚度测量、金属探
伤等。
科学研究
03
放射性同位素在科学研究领域中广泛应用于核物理、化学、生
03
放射性同位素还可以用于治疗肿瘤，通过向肿瘤组织发射高能射线， 杀死癌细胞并抑制其生长。
04
放射性同位素在医学领域的应用需要严格控制剂量和安全性，以避免 对健康造成损害。
工业检测与控制
放射性同位素在工业领域的应用主要包括检测和控制 工艺流程。
输标02入题
通过使用放射性同位素标记物质，可以检测产品的质 量和纯度，例如在石油工业中检测油品的纯度和在食 品工业中检测食品的成分。
安全与环保的挑战
放射性废物的处理与处置
放射性同位素在生产、使用过程中产生 的废物需要妥善处理和处置，以避免对 环境和人类健康造成危害。
VS
辐射防护与安全监管
在使用放射性同位素的过程中，应加强辐 射防护措施，确保工作人员和公众的安全 。同时，需要建立完善的监管体系，确保 放射性同位素的安全使用。
国际合作与政策法规的完善
有电离本领，穿透能力最强。
不同的辐射类型具有不同的能量和穿透能力，适用于不同的应用领域，例如医学影像技 术、工业无损检测、核能利用等。
稳定性
稳定性是指放射性同位素原子核保持稳定状态的能力。
有些放射性同位素原子核不稳定，会发生衰变，释放出能 量和射线；有些放射性同位素原子核稳定或半稳定，不会 发生衰变或发生衰变但释放的能量较低。
放射性同位素具有不稳定性和不稳定 性，会自发地发生核反应，释放出能 量和射线。
放射性同位素的应用领域
医学诊断和治疗
01
放射性同位素在医学领域中广泛应用于诊断和治疗，如放射性
核素显像、放射性核素治疗等。
工业检测和控制
02
放射性同位素可以用于工业检测和控制，如厚度测量、金属探
伤等。
科学研究
03
放射性同位素在科学研究领域中广泛应用于核物理、化学、生
03
放射性同位素还可以用于治疗肿瘤，通过向肿瘤组织发射高能射线， 杀死癌细胞并抑制其生长。
04
放射性同位素在医学领域的应用需要严格控制剂量和安全性，以避免 对健康造成损害。
工业检测与控制
放射性同位素在工业领域的应用主要包括检测和控制 工艺流程。
输标02入题
通过使用放射性同位素标记物质，可以检测产品的质 量和纯度，例如在石油工业中检测油品的纯度和在食 品工业中检测食品的成分。
安全与环保的挑战
放射性废物的处理与处置
放射性同位素在生产、使用过程中产生 的废物需要妥善处理和处置，以避免对 环境和人类健康造成危害。
VS
辐射防护与安全监管
在使用放射性同位素的过程中，应加强辐 射防护措施，确保工作人员和公众的安全 。同时，需要建立完善的监管体系，确保 放射性同位素的安全使用。
国际合作与政策法规的完善
有电离本领，穿透能力最强。
不同的辐射类型具有不同的能量和穿透能力，适用于不同的应用领域，例如医学影像技 术、工业无损检测、核能利用等。
稳定性
稳定性是指放射性同位素原子核保持稳定状态的能力。
有些放射性同位素原子核不稳定，会发生衰变，释放出能 量和射线；有些放射性同位素原子核稳定或半稳定，不会 发生衰变或发生衰变但释放的能量较低。
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。
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
放射性同位素课件
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
例5. 本题中用大写字母代表原子核。E经衰变成为 F，再经衰变成为G，再经衰变成为H。上述系列 衰变可记为下式：
EFGH
另一系列衰变如下： PQRS
已知P是F的同位素，则 （ ） B
A．Q是G的同位素，R是H的同位素
B．R是E的同位素，S是F的同位素
C．R是G的同位素，S是H的同位素
D．Q是E的同位素，R是F的同位素
一是作为领导干部一定要树立正确的 权力观 和科学 的发展 观，权 力必须 为职工 群众谋 利益， 绝不能 为个人 或少数 人谋取 私利
二，放射性同位素的应用
1。射线的应用： 1）利用γ射线的穿透性来进行金属探伤。 2）将放射源放在容易产生有害静电的地方，放 射性物质放出的α，β射线使空气分子电离变成 导体，从而把静电泄出。 3）用γ射线照射生物体，使其发生基因突变 以培养良种。 4）利用γ射线使癌细胞受到抑制或死亡。处理 医疗废物。
1。原子是电中性的，质子数=核外电子数， 同种元素的原子其化学性质相同，但其中子 数可以不同。 2。同位素：具有相同的质子数和不同的中子 数的原子，在元素周期表中处于同一位置， 称为同位素。 3。居里夫妇用α粒子轰击铝箔，发现人工放 射性同位素30P.放射性同位素30P衰变时放出 正电子。
2013年沪科物理选修3-5课件：第4章4.3
运动轨迹的弯曲方向，还可以知道粒子所带电
荷的正负．
二、放射性同位素及其应用和防护 1．人造放射性同位素的优点 (1)放射强度容易控制； (2)可以制成各种所需的形状；
(3)半衰期很短，废料容易处理．
2．应用 (1)工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿 透特性. (2)烟雾报警器的使用 ——利用射线的电离作用，
上节两轮M、N间 解析：探测器接收的到的粒子数比标准值多，
说明铝板的厚度小于1mm，故应增大两轮M、
N间的距离． 答案：见解析
即时应用(即时突破，小试牛刀) 用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重
要的发现，天然的放射性同位素只不过40几种，
而今天人工制成的放射性同位素已达2000多种，
几乎每种元素都有放射性同位素．放射性同位
素在工业、农业、医疗卫生和科学研究的许多 方面都得到了广泛的应用．带电的验电器在放
射线照射下电荷会很快消失，其原因是(
α粒子的质量比较大，在气体中飞行不易改变方 向，并且电离本领大，沿途产生的离子多，所 以它在云室中的径迹直而粗．β粒子的质量小， 跟气体碰撞时容易改变方向，并且电离本领小，
沿途产生的离子少，所以它在云室中的径迹比
较细，且常常发生弯曲．γ粒子的电离本领更小， 一般看不到它的径迹．
特别提醒：根据径迹的长短和粗细，可以知道 粒子的性质；把云室放在磁场中，从带电粒子
污染与 防护
举例与 措施
说明
防护
把放射源密封在特殊的包壳 密封防护里，或者用特殊的方法覆盖， 以防止射线泄漏 距放射源越远，人体吸收的 距离防护 剂量就越少，受到的危害就 越轻 时间防护 尽量减少受辐射的时间 在放射源与人体之间加屏蔽 屏蔽防护 物能起到防护作用．铅的屏 蔽作用最好
放射性元素的衰变(课件)高中物理(人教版2019选择性必修第三册)
－1e
0
30
30
1e
(4)15P→14Si＋________________________；
1
90
136
1
(5)235
U＋________________________→
92
38Sr＋ 54Xe＋100n；
0n
1
14
4
17
1H
(6) 7N＋2He→ 8O＋________________________。
→
′
′
+ + −
（2）衰变次数n 和 m
质量数守恒： A A '+ 4n
A A'
解得： n =
4
电荷数守恒：
Z Z '+ 2n m
A A'
m=
Z ' Z
2
【注意】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，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数。
俘获一个α粒子，产生
13
15并放出一个粒子
C. 115俘获一个质子，产生 84并放出一个粒子
D. 63俘获一个质子，产生 32并放出一个粒子
1、半衰期（τ）
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
氡的衰变
m/m0
t /天
1/2
3.8
1/4
2×3.8
1/8
3×3.8
1/16
A．1∶4
B．4∶1
C．2∶1
D．1∶2
核反应
1、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核或发生状态变化的过程。
0
30
30
1e
(4)15P→14Si＋________________________；
1
90
136
1
(5)235
U＋________________________→
92
38Sr＋ 54Xe＋100n；
0n
1
14
4
17
1H
(6) 7N＋2He→ 8O＋________________________。
→
′
′
+ + −
（2）衰变次数n 和 m
质量数守恒： A A '+ 4n
A A'
解得： n =
4
电荷数守恒：
Z Z '+ 2n m
A A'
m=
Z ' Z
2
【注意】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，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数。
俘获一个α粒子，产生
13
15并放出一个粒子
C. 115俘获一个质子，产生 84并放出一个粒子
D. 63俘获一个质子，产生 32并放出一个粒子
1、半衰期（τ）
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
氡的衰变
m/m0
t /天
1/2
3.8
1/4
2×3.8
1/8
3×3.8
1/16
A．1∶4
B．4∶1
C．2∶1
D．1∶2
核反应
1、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核或发生状态变化的过程。
高中物理第4章第3节放射性同位素ppt课件
为2，月球的土壤中这种质量数为3的氦应表示为 .
放射性同位素的应用及防护
应用人工放射性同位素有哪些优势？ 提示：(1)种类多．天然放射性同位素只有60多种，而人工 放射性同位素有1 000多种． (2)放射强度容易控制 . (3)可制成各种所需的形状． (4)半衰期短，废料易处理．
(1)射线的应用． ①利用放出的γ射线的穿透本领检查金属内部是否存在砂眼 裂痕等，即所谓无损的γ探伤． ②利用射线的穿透本领与物质厚度的关系，来检查各种产品 的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制． ③利用射线的电离本领使空气电离而把空气变成导电气体， 以消除化纤、纺织品上的静电． ④利用射线的物理化学作用照射植物，引起植物变异而培育 良种，也可以利用它杀菌、治病(如放疗)等．
(2)核反应的实质：以基本粒子(α粒子、质子、中子等)为“ 炮
弹” 去轰击原子核(靶核X)，从而促使原子核发生变化，生成
了新原子核(Y)，并放出某一粒子．
除了天然放射性元素会产生自发核衰变外，还可以利用天然放
射性的高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核，以产生
新的原子核，这个过程叫做核反应．
在核反应过程中，原子核的质量数和电荷数会发生变化，同时
(2)1932年查德威克发现中子的核反应： (3)1934年约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子的 核反应：
1．同位素． 具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于 同一位置，因而互称同位素．
2．放射性同位素．
(1)定义：具有放射性的同位素，叫做放射性同位素．
(2)分类：可分为天然放射性同位素和人工放射性同位素．
有些原子核发生变化，形成这种非放射性元素的同位素，但
这种同位素可能不稳定，会发生衰变，因此称这种同位素为
高二下学期物理人教版选择性必修第三册课件：5.2核反应放射性同位素及其应用
1234
3.(放射性同位素)(多选)下列有关放射性同位素3105P 的说法，正确的是
A.3105P 与3104X 互为同位素
√B.3105P 与其同位素有相同的化学性质
C.用3105P 制成化合物后它的半衰期变长
√D.3105P 能释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响
解析 同位素有相同的质子数，不同的质量数，故A错； 同位素有相同的化学性质，故B对； 半衰期与物理、化学状态无关，故C错； 3105P 为放射性同位素，可用作示踪原子，故 D 对.
解析 在核反应过程中，遵循电荷数守恒和质量数守恒规律. 对参与反应的所有基本粒子采用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数) 配平. 未知粒子可根据其电荷数和质量数确定. 如(1)中电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4， 由此可知为 α 粒子(42He)， 同理确定其他粒子分别为：中子(10n)，电子(－01e)，正电子(＋01e)，中子(10n)， 质子(11H).
核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用 单向箭头表示反应方向
例1 (2019·杭州市高二检测)完成下列核反应方程，并指出其中哪个是 发现质子的核反应方程，哪个是发现中子的核反应方程. (1)147N＋10n→146C＋_11_H__； (2)147N＋42He→178O＋_11H__，__发__现__质__子__的__核__反__应__方__程__； (3)105B＋10n→_73_L_i_＋42He； (4)94Be＋42He→_1_26C__，__发__现__中__子__的__核__反__应__方__程__＋10n； (5)5266Fe＋21H→5277Co＋_10_n_.
知识深化
用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发 条件
3.(放射性同位素)(多选)下列有关放射性同位素3105P 的说法，正确的是
A.3105P 与3104X 互为同位素
√B.3105P 与其同位素有相同的化学性质
C.用3105P 制成化合物后它的半衰期变长
√D.3105P 能释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响
解析 同位素有相同的质子数，不同的质量数，故A错； 同位素有相同的化学性质，故B对； 半衰期与物理、化学状态无关，故C错； 3105P 为放射性同位素，可用作示踪原子，故 D 对.
解析 在核反应过程中，遵循电荷数守恒和质量数守恒规律. 对参与反应的所有基本粒子采用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数) 配平. 未知粒子可根据其电荷数和质量数确定. 如(1)中电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4， 由此可知为 α 粒子(42He)， 同理确定其他粒子分别为：中子(10n)，电子(－01e)，正电子(＋01e)，中子(10n)， 质子(11H).
核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用 单向箭头表示反应方向
例1 (2019·杭州市高二检测)完成下列核反应方程，并指出其中哪个是 发现质子的核反应方程，哪个是发现中子的核反应方程. (1)147N＋10n→146C＋_11_H__； (2)147N＋42He→178O＋_11H__，__发__现__质__子__的__核__反__应__方__程__； (3)105B＋10n→_73_L_i_＋42He； (4)94Be＋42He→_1_26C__，__发__现__中__子__的__核__反__应__方__程__＋10n； (5)5266Fe＋21H→5277Co＋_10_n_.
知识深化
用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发 条件
同位素示踪技术及应用
精选课件 38
二、最佳测量条件的选择
同一台探测仪器对不同量的示踪剂具有不同的 最佳工作条件，在实验准备阶段要检查探测器是否 已调到所用示踪同位素的工作条件，否则需要用一 定量的示踪剂作为放射源(或选用该同位素的标准 源)，把探测器的最佳工作条件调整好，并且要保 证探测器性能处于稳定可靠的状态。
精选课件 39
利用卫星跟踪技术开展的主要研究内容有:揭示迁徙路线和重要 停歇地点;寻找新繁殖地和越冬地;利用卫星数据对栖息地及其 利用进行评价;探讨鸟类的迁徙策略.期望该技术能够成为中国 濒危鸟类保护的有效方法,并尽快得到应用.
精选课件 10
微型信号 发生器
信号接收器
精选课件 11
水产专家为中华鲟装“GPS”
➢ 1911年， Hevesy在英国卢瑟福实验室工作期间，因 怀疑女房东总是把剩菜改头换面之后给他吃。于是， 他在剩菜中放上微量的放射性钍(Th)，然后在下一 次的菜中检验是否有放射性，结果他每次都能准确 地判断出他所吃的菜是剩菜还是新菜。
精选课件 21
➢ 1923年，Hevesy在丹麦玻尔实 验室工作期间，将豆科植物浸 泡在含有天然放射性核素 210Pb(RaD)和212Pb(ThB)的铅 盐溶液中，研究植物吸收铅的 机制(分布和转移)。结果发现： 铅全部被吸附在根部。
精选课件 18
2 同位素示踪的原理
同位素(及其化合物)与普通元素(及其化合物) 之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是核 物理性质不同。
因此，用同位素作为一种标记，制成含有同位 素的标记化合物(如标记食物，药物和代谢物质等) 代替相应的非标记化合物。通过核仪器探测放射 性同位素不断地放出特征射线，就可以随时追踪 它在体内或体外的位置、数量及其转变等。
二、最佳测量条件的选择
同一台探测仪器对不同量的示踪剂具有不同的 最佳工作条件，在实验准备阶段要检查探测器是否 已调到所用示踪同位素的工作条件，否则需要用一 定量的示踪剂作为放射源(或选用该同位素的标准 源)，把探测器的最佳工作条件调整好，并且要保 证探测器性能处于稳定可靠的状态。
精选课件 39
利用卫星跟踪技术开展的主要研究内容有:揭示迁徙路线和重要 停歇地点;寻找新繁殖地和越冬地;利用卫星数据对栖息地及其 利用进行评价;探讨鸟类的迁徙策略.期望该技术能够成为中国 濒危鸟类保护的有效方法,并尽快得到应用.
精选课件 10
微型信号 发生器
信号接收器
精选课件 11
水产专家为中华鲟装“GPS”
➢ 1911年， Hevesy在英国卢瑟福实验室工作期间，因 怀疑女房东总是把剩菜改头换面之后给他吃。于是， 他在剩菜中放上微量的放射性钍(Th)，然后在下一 次的菜中检验是否有放射性，结果他每次都能准确 地判断出他所吃的菜是剩菜还是新菜。
精选课件 21
➢ 1923年，Hevesy在丹麦玻尔实 验室工作期间，将豆科植物浸 泡在含有天然放射性核素 210Pb(RaD)和212Pb(ThB)的铅 盐溶液中，研究植物吸收铅的 机制(分布和转移)。结果发现： 铅全部被吸附在根部。
精选课件 18
2 同位素示踪的原理
同位素(及其化合物)与普通元素(及其化合物) 之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是核 物理性质不同。
因此，用同位素作为一种标记，制成含有同位 素的标记化合物(如标记食物，药物和代谢物质等) 代替相应的非标记化合物。通过核仪器探测放射 性同位素不断地放出特征射线，就可以随时追踪 它在体内或体外的位置、数量及其转变等。
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核打出了中子，得到了放射性元素磷，磷发生 β 衰变放出正电子．试
写出上述三个典型的核反应方程．
本 学
答案 见[要点提炼]
案
栏
目
开
关
骄阳书屋
7
学习探究区
学案3
[要点提炼]
1．核反应的条件：用 α 粒子、质子、中子甚至用光子去轰击原子核．
2．核反应的实质：以基本粒子(α 粒子、质子、中子等)为“炮弹”去轰
本
(2)β 射线有较强的__穿__透____能力，但电离作用较弱；
学 案 栏
(3)γ 射线电离作用__最__小____，穿透能力__很__强____． 辐 射防 护的 基本 方法 有： ___时__间__防___护____、 __距___离__防__护_____和
目 开
__屏__蔽__防__护____．
本
(2)____人__工__放__射___性_____同位素．
学 案
2．人工放射性同位素的优势
栏 目
(1)种类多．天然放射性同位素只有 60 多种，而人工放射性同位素有
开 关
1 000 多种．
(2)放射强度__容__易__控__制____．
(3)可制成各种所需的形状．
(4)半衰期__短____，废料易处理．
击原子核(靶核 X)，从而促使原子核发生变化，生成了新原子核(Y)，
本
并_放__出___某__一__粒__子____．
学 案
3．原子核人工转变的三大发现
栏 (1)1919 年卢瑟福发现质子的核反应：
目 开
174N＋42He→________＋11H
关 (2)1932 年查德威克发现中子的核反应：
94Be＋42He→________＋10n (3)1934 年约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应：
栏 目
(2)β 射线是_高__速___运__动__的__电__子__流____；
开 (3)γ 射线是__频__率__很__高__的__电___磁__波___．
关
2．半衰期：原子核数目因衰变减少到原来的__一__半____所经过的
时间，叫做半衰期．半衰期只与_核___内__部__自__身____的因素有关．
94Be＋42He→______________ 骄阳书屋
3
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学案3
4．放射性同位素
(1)同位素：具有相同___质__子___数而__中___子___数不同的原子，互称
同位素．
(2)放射性同位素：具有__放__射__性____的同位素，叫做放射性同位素．
本 (3)约里奥·居里夫妇在用 α 粒子轰击铝箔时发现正电子的核反应
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2
知识储备区
学案3
3．核反应
(1) 利用天 然放射 性的高 速 ___粒__子_____或利 用人工 加速的 __粒___子___
去轰击__原__子__核____，以产生新的原子核，这个过程叫做核反应．
本 (2)反应能
学 案
在核反应过程中，原子核的质量数和电荷数会发生变化，同时伴随
栏 目 开
__静___电___、培育___良__种___、治疗癌症． (2)放射性同位素可以作为__示__踪____原子．
(3)利用元素的__半___衰__期___可推断地层或古代文物的年代．
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4
知识储备区
学案3
6．放射线的危害及防护
(1)α 射线具有___很__强___的电离作用，但__穿__透____能力很弱；
着__能__量____的释放或吸收，所放出或吸收的___能__量___叫做反应能． (3)遵循规律：__质__量____数和__电___荷___数总是守恒的．
关 (4)两个常见的核反应方程
①卢瑟福用 α 粒子轰击氮核而发现质子的核反应方程
147N＋24He→______________ ②用 α 粒子轰击铍从而发现中子的核反应方程
关
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5
学习探究区
学案3
一、核反应与核反应方程
本 学
[问题设计]
案 栏
1．阅读课本“核反应”，说明什么是核反应？核反应的条件和实
目 开
质是什么？
关
答案 见[要点提炼]骄阳书屋6Fra bibliotek学习探究区
学案3
2．卢瑟福用 α 粒子轰击氮原子核打出了质子；查德威克用 α 粒子轰
击铍原子核打出了中子；约里奥—居里夫妇用 α 粒子轰击铝原子
2173Al＋42He→________＋01n；3105P→3104Si＋________＋ν.
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8
学习探究区
学案3
4．原子核的人工转变与衰变的比较
本 (1)不同点：原子核的人工转变，是一种核反应，是其他粒子与
学 _原___子__核____相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生，而衰
案 栏
学 案
方程为：_______________________________________________，
栏 目
其中3105P 是3115P 的一种放射性同位素．
开 关
5．放射性同位素的应用
(1) 利 用 放 射 性 同 位 素 放 出 的 射 线 可 进 行 ___γ___ 探 伤 、 消 除
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10
学习探究区
学案3
3．对放射性同位素应用的理解
(1)射线的应用：例如利用 γ 射线的__穿__透____能力进行无损 γ 射线探
伤；利用__α__射___线___的电离作用消除静电等．
本 (2)示踪原子的应用：利用放射性元素能放出某种射线，可用探测器
学 案
对它们进行__追__踪____，因而可利用它们进行__踪___迹___显示．
栏 目
(3)半衰期的应用：在地质和考古工作中，利用放射性衰变的半衰期，
开 关
来推断地层或古代文物的年代．
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11
学习探究区
学案3
例 1 完成下列各核反应方程，并指出哪个核反应是首次发现质子、中
变是原子核的__自__发____变化，它不受物理、化学条件的影响．
目 开
(2)相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生的过程中_质___量__数____
关 与__电__荷__数____都守恒；反应前后粒子总动量守恒．
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9
学习探究区
学案3
二、放射性同位素
1．放射性同位素的分类
(1)天然放射性同位素；
学案3
学案 3 放射性同位素
本 [学习目标定位]
学 案
1.知道什么是核反应，能够熟练写出核反应方程.
栏 2.知道什么是同位素、放射性同位素和人工放射性同位素.
目
开 3.了解放射性同位素在生产和科学领域的应用.
关
4.知道射线的危害及防护．
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1
知识储备区
学案3
本 1．三种射线
学 案
(1)α 射线是__氦__核__流____；