《原子核衰變及半衰期》參考課件1

原子核衰變及半衰期

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？人們認識原子核的結(jié)構(gòu)就是從天然放射性開始的。1896年，法國物理學家貝克勒爾發(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照相底片感光，物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)稱為放射性．具有發(fā)射性的元素稱為放射性元素．元素這種自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象．一、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)鋇鈾云母翠砷銅鈾礦斜水鉬鈾礦鈾鈣石礦放射性不是少數(shù)幾種元素才有的，研究發(fā)現(xiàn)，原子序數(shù)大于82的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性．放大了1000倍的鈾礦石天然放射現(xiàn)象鉛盒放射源射線照相底片天然放射現(xiàn)象：放射線是直接用肉眼看不見的,必須借助于專門的儀器來觀察

研究發(fā)現(xiàn):原子序數(shù)大于82的所有元素,都能自發(fā)的放出射線,原子序數(shù)小于82的元素,有的也具有放射性．天然放射線的分離及其鑒別方法一:利用磁場

方法二:利用電場

射線射線射線電離能力貫穿能力射出速度成分氦核電子光子0.1c

0.9c

c閱讀課文填寫表格：天然放射線的性質(zhì)及其比較.質(zhì)量(u)電量(e)名稱+2-1040()0最弱

較強很強較強

最強最弱

特點：與元素所處的化學狀態(tài)無關(guān)本質(zhì)：是原子核的性質(zhì),而不是原子的性質(zhì)意義：表明原子核是可以變化的,原子核也有其內(nèi)部結(jié)構(gòu).放射性的特點、本質(zhì)及其意義在放射性現(xiàn)象中放出的射線是什么東西呢？它們除了能穿透黑紙使照相底片感光的性質(zhì)以外，還有些什么性質(zhì)呢？這些射線帶不帶電呢？二、放射線的本質(zhì)天然放射現(xiàn)象射線射線射線電離能力貫穿能力速度成分氦原子核高速電子流高能量電磁波1/10光速接近光速光速弱較強很強很容易較弱更小閱讀課文填寫表格：放射型物質(zhì)發(fā)出的射線有三種：天然放射現(xiàn)象三種射線α射線β射線γ射線α射線根據(jù)射線的偏轉(zhuǎn)方向和磁場方向的關(guān)系可以確定，偏轉(zhuǎn)較小的一束由帶正電荷的粒子組成，我們把它叫做α射線，α射線由帶正電的α粒子組成.科學家們研究發(fā)現(xiàn)每個α粒子帶的正電荷是電子電荷的2倍，α粒子質(zhì)量大約等于氦原子的質(zhì)量.進一步研究表明α粒子就是氦原子核.由于α粒子的質(zhì)量較大，所以α射線的穿透本領(lǐng)最小，我們用一張厚紙就能把它擋住.β射線與α射線偏轉(zhuǎn)方向相反的那束射線帶負電荷，我們把它叫做β射線.研究發(fā)現(xiàn)β射線由帶負電的粒子（β粒子）組成.進一步研究表明β粒子就是電子.

β射線的穿透本領(lǐng)較強，很容易穿透黑紙，還能穿透幾厘米厚的鋁板.γ射線中間不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的那束射線叫做γ射線，研究表明，γ射線的實質(zhì)是一種波長極短的電磁波，它不帶電，是中性的.

γ射線的穿透本領(lǐng)極強，一般薄金屬板都擋不住它，它能穿透幾十厘米厚的水泥墻和幾厘米厚的鉛板.三、原子核的衰變1.定義：某種元素原子核自發(fā)地放出射線粒子后,轉(zhuǎn)變成新的元素原子核的現(xiàn)象.電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)、能量和動量都守恒2.衰變規(guī)律:α衰變規(guī)律:β衰變規(guī)律:＋＋說明：1.中間用單箭頭，不用等號；2.是質(zhì)量數(shù)守恒，不是質(zhì)量守恒;3.方程及生成物要以實驗為基礎(chǔ),不能杜撰。α衰變：原子核中2個中子和2個質(zhì)子結(jié)合成為一個整體從核中拋射出來，發(fā)生α衰變。β衰變：原子核內(nèi)的一個中子變成質(zhì)子，同時放出一個電子γ射線的產(chǎn)生：γ射線經(jīng)常是伴隨著α射線和β射線產(chǎn)生的，沒有γ衰變。元素的放射性與元素存在的狀態(tài)無關(guān)，放射性表明原子核是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。注意：一種元素只能發(fā)生一種衰變，但在一塊放射性物質(zhì)中可以同時放出α、β和γ三種射線。四、衰變的快慢---半衰期（T）1.定義：放射性元素的原子核衰變掉一半所用時間,叫放射性元素的半衰期.2.衰變規(guī)律：3.決定半衰期的因素：由原子核內(nèi)部的因素決定,只與元素的種類有關(guān),跟元素所處的物理或化學狀態(tài)無關(guān).如：氡222→釙218的半衰期為3.8天鐳226→氡222的半衰期為1620年鈾238→釷234的半衰期為4.5億年考古學家確定古木年代的方法是用放射性同位素作為“時鐘”,來測量漫長的時間,這叫做放射性同位素鑒年法．課堂鞏固訓練［例1］平衡下列衰變方程：23492U→23090Th+()23490U→23491Pa+()［例2］釷232（23490Th）經(jīng)過________次α衰變和________次β衰變，最后成為鉛208（20882Pb）.64［例3］23892

U衰變成

20682Pb的過程中A、經(jīng)過8次α衰變，6次β衰變B、中子數(shù)減少22個C、質(zhì)子數(shù)減少16個D、有6個中子失去電子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子ABD××××××××××××××××××××（1）α粒子與氡核的動能之比；（2）若α粒子與氡核的運動方向與勻強磁場的磁感線垂直，畫出軌跡示意圖，并計算軌道半徑之比.［例4］靜止的鐳226()發(fā)生α衰變生成氡222(),如果衰變中放出的能量都轉(zhuǎn)化為α粒子和氡核的動能α粒子Rn核【例5】一束天然放射線沿垂直電場線的方向從中間進入到兩塊平行帶電金屬板M、N之間的勻強電場中，試問：（1）射線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各是哪種射線？（2）M、N各帶何種電荷？Ⅰ為α射線，Ⅲ為β射線，Ⅱ為γ射線.［例6］氡（22286Rn)經(jīng)過α衰變變?yōu)獒暎≒o)的半衰期是3.8d.（1）試寫出氡核發(fā)生衰變的方程.(2)444g的氡元素經(jīng)過7.6d能形成多少克的α粒子？(1)22286Rn→21884Po+42He(2)6g1.能夠表明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的事實是A.天然放射現(xiàn)象B.α粒子散射實驗C.陰極射線D.光電效應(yīng)練習：2、一個原子核abX進行一次α衰變后成為原子核cdY,然后又進行一次β衰變,成為原子核fgZ:abXcdYfgZ它們的質(zhì)量數(shù)a、c、f及電荷數(shù)b、d、g之間應(yīng)有的關(guān)系是A.a=f+4 B.c=f C.d=g-1 D.b=g+1ABCD3.云室處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一個原來靜止的原子核在云室中發(fā)生一次α衰變.觀察發(fā)現(xiàn)，云室中出現(xiàn)了兩個大小不同的相切圓軌跡，其運動軌跡在與磁場垂直的平面內(nèi)，現(xiàn)測量得知，大圓與小圓的半徑比為44∶1，求原來的原子核的原子序數(shù)是多少？（不考慮α粒子與新核之間的相互作用力）904.在垂直于紙面向里的勻強磁場中,有一原來靜止的原子核