第2節(jié)原子核衰變與半衰期-hxm

1、第第2節(jié)原子核衰變和半衰期節(jié)原子核衰變和半衰期一、天然放射現(xiàn)象一、天然放射現(xiàn)象 人們通過什么現(xiàn)象或?qū)嶒灠l(fā)現(xiàn)原子核是人們通過什么現(xiàn)象或?qū)嶒灠l(fā)現(xiàn)原子核是由更小的微粒構(gòu)成的？由更小的微粒構(gòu)成的？ 人們認識原子人們認識原子核的結(jié)構(gòu)就是核的結(jié)構(gòu)就是從天然放射性從天然放射性開始的。開始的。天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu) 1896 1896年，法國物理學(xué)家年，法國物理學(xué)家貝克勒爾貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底片感光，物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為照相底片感光，物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性放射性

2、具有具有發(fā)射性的元素稱為發(fā)射性的元素稱為放射性元素放射性元素元素這種自發(fā)的放出射元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象天然放射現(xiàn)象鉛盒鉛盒放放射射源源射射線線天然放射性元素的原子核發(fā)出的射線天然放射性元素的原子核發(fā)出的射線可使照相底片感光可使照相底片感光照相底片照相底片 放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于8282的所有元素，都的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于8383的元的元素，有的也具有放射性素，有的也具有放射性放大了放大了10001000倍的鈾礦石倍的鈾礦石反射型

3、物質(zhì)發(fā)出的射線有三種：射線射線射線電離能力貫穿能力速度成分氦原子核氦原子核高速高速電子流電子流高能量高能量電磁波電磁波1/10光速光速接近光速接近光速光速光速弱弱較強較強很強很強很容易很容易較弱較弱很弱很弱閱讀課文填寫表格：（空氣中僅前進幾厘米）（空氣中僅前進幾厘米）（幾毫米厚的鋁板）（幾毫米厚的鋁板）（幾厘米厚的鉛板）（幾厘米厚的鉛板） 原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说脑雍擞捎诜懦瞿撤N粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲎兓凶鲈雍说乃プ冊雍说乃プ?原子核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒原子核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒U238U238發(fā)生發(fā)生 衰變衰變時變?yōu)椋ㄢQ）時變?yōu)椋ㄢQ）Th234Th234

4、（釷）（釷）Th234Th234也具有放射性，也具有放射性， 發(fā)生發(fā)生 衰變衰變后變?yōu)椋ㄧh）后變?yōu)椋ㄧh）Pa234Pa234，238423492290UHeTh234023490191ThePa1 1、衰變的衰變方程：衰變的衰變方程：原子核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量原子核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)數(shù)都守恒。都守恒。衰變的本質(zhì)：在原子核中，衰變的本質(zhì)：在原子核中，2 2個中子和個中子和2 2個質(zhì)子結(jié)合個質(zhì)子結(jié)合得得比較緊密，有時作為一個整體從較大的原子核中拋射出比較緊密，有時作為一個整體從較大的原子核中拋射出來。來。4422AAZZXHeY2 2、衰變的衰變方程：衰變的衰變方程：方程兩邊也符合電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守

5、恒。方程兩邊也符合電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒。衰變的本質(zhì)：衰變的本質(zhì)：核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的為質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)射出來。電子從核內(nèi)發(fā)射出來。011AAZZXeY3 3、衰變的本質(zhì)衰變的本質(zhì) 原子核的能量也是量子化的，原子核的能量也是量子化的，衰變、衰變、衰變產(chǎn)衰變產(chǎn)生的新核往往處于高能級，它們向低能級躍遷時輻生的新核往往處于高能級，它們向低能級躍遷時輻射射光子。光子。 衰變總是伴隨衰變總是伴隨射線和射線和射線產(chǎn)生。射線產(chǎn)生。從從 到到 需要經(jīng)過多少次需要經(jīng)過多少次衰變和衰變和多少次多少次衰變？衰變？Pb20782U23592U23592Th23190Pa23191

6、Ac22789Fr22387At21985Bi21583Th22790Pb21182Po21584Rn21986Ra22388Tl20781Bi21183Pb20782Po211841 1、放射性元素衰變的速度規(guī)律、放射性元素衰變的速度規(guī)律每隔特定的時間測量一次剩余的放射性物質(zhì)的原子數(shù)，每隔特定的時間測量一次剩余的放射性物質(zhì)的原子數(shù)，總比上一次測量少一半?？偙壬弦淮螠y量少一半。2 2、半衰期（、半衰期（）：）：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間。放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間。3 3、剩余質(zhì)量：、剩余質(zhì)量：1( )2tmM一些物質(zhì)的半衰期一些物質(zhì)的半衰期元素的半衰期與原子的

7、物理或化學(xué)性質(zhì)狀態(tài)無關(guān)，元素的半衰期與原子的物理或化學(xué)性質(zhì)狀態(tài)無關(guān)，只與核內(nèi)部本身的因素決定只與核內(nèi)部本身的因素決定。o238U = 4.5 billion yearso14C = 5700 yearso226Ra = 1600 yearso3H = 12.6 yearso125I = 60 dayso32P = 14 dayso99Tc = 6 hourso212Po =3.010-7s確定古木的年代確定古木的年代活的植物由于新陳代謝，其中12C和14C的含量與大氣中的含量比例一致，但死去的植物由于14C不斷衰變。根據(jù)14C衰變的半衰期和現(xiàn)在實際的含量，就可以推算出它的年代了。一、探測射線的

8、方法一、探測射線的方法二、放射性的應(yīng)用二、放射性的應(yīng)用放放射射性性的的應(yīng)應(yīng)用用射線應(yīng)用射線應(yīng)用示蹤原子示蹤原子探傷儀探傷儀培育新種培育新種保存食物保存食物消除有害靜電消除有害靜電消滅害蟲消滅害蟲治療惡性腫瘤治療惡性腫瘤農(nóng)作物檢測農(nóng)作物檢測診斷器質(zhì)性和功能性疾病診斷器質(zhì)性和功能性疾病生物大分子結(jié)構(gòu)及功能研究生物大分子結(jié)構(gòu)及功能研究食品保鮮食品保鮮棉花育種棉花育種放射性同位素造影術(shù)放射性同位素造影術(shù)糧食保存糧食保存“放療放療”治療治療放射線測厚儀放射線測厚儀伽瑪?shù)顿が數(shù)度⒎派湫晕廴竞头雷o三、放射性污染和防護 2020世紀人們在毫無防世紀人們在毫無防備的情況下研究放射性備的情況下研究放射性遭原子彈炸后的廣島遭原子彈炸后的廣島放射性污染和防護放射性污染和防護檢測輻射裝置檢測