選修3-5第十九章原子核第二節(jié)放射性元素的衰變課件.ppt

1、第二節(jié) 放射性元素的衰變,第十九章 原子核,反射性物質發(fā)射出來的射線,氦核,正電,1/10 C,強,弱,電子,負電,9/10 C,弱,強,電磁波,不帶電,C,無,最強,物質,電性,速度,電離本領,穿透本領,一、衰變,原子核放出 粒子或 粒子轉變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ?衰變：放出粒子的衰變，如,衰變：放出粒子的衰變，如,1.定義：,2.種類：,原子核發(fā)生衰變時，衰變前后的電荷數和質量數都守恒,衰變：,衰變：,說明： 1.中間用單箭頭，不用等號； 2.是質量數守恒，不是質量守恒; 3.方程及生成物要以實驗為基礎,不能杜撰。,3規(guī)律,衰變方程,3衰變 (演示),原子核的能量也跟原子的能量一樣，

2、其變化是不連續(xù)的，也只能取一系列不連續(xù)的數值，因此也存在著能級，同樣是能級越低越穩(wěn)定。,放射性的原子核在發(fā)生衰變、衰變時，住往蘊藏在核內的能量會釋放出來，使產生的新核處于高能級，這時它要向低能級躍遷，能量以光子的形式輻射出來，因此，射線經常是伴隨射線和 射線產生的，當放射性物質連續(xù)發(fā)生衰變時，原子核中有的發(fā)生衰變，有的發(fā)生衰變，同時就會伴隨著輻射。這時，放射性物質發(fā)出的射線中就會同時具有、和三種射線。,4. 本質：,衰變：原子核中2個中子和2個質子結合成為一個整體從核中拋射出來，發(fā)生衰變。,衰變：原子核內的一個中子變成質子， 同時放出一個電子,射線的產生：射線經常是伴隨著射線和射線產生的，沒有

3、衰變。,元素的放射性與元素存在的狀態(tài)無關， 放射性表明原子核是有內部結構的。,5注意：,一種元素只能發(fā)生一種衰變，但在一塊放射性物質中可以同時放出、和三種射線。,二、半衰期(T),1.意義： 表示放射性元素衰變快慢的物理量,2.定義：放射性元素的原子核有半數發(fā)生衰變所需的時間 不同的放射性元素其半衰期不同,3.公式：,經過n個半衰期(T)其剩余的質量為：,質量與原子個數相對應，故經過n個半衰期后剩余的粒子數為：,注意：,(1)半衰期的長短是由原子核內部本身的因素決定的，與原子所處的物理、化學狀態(tài)無關,(2)半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核才適用，對少數原子核是不適用的半衰期是放射性元素原

4、子核有50發(fā)生衰變所需要的時間，這是一種統(tǒng)計規(guī)律，對單個原子核是沒有意義的。,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,自然界中碳元素有三種同位素，即穩(wěn)定同位素12C、13C和放射性同位素14C。14C由美國科學家馬丁卡門與同事塞繆爾魯賓于1940年發(fā)現。14C的半衰期為5730年，14C的應用主要有兩個方面：一是在考古學中測定生物死亡年代，即放射性測年法；二是以14C標記化合物為示蹤劑，探索化學和生命科學中的微觀運動。 利用宇宙射線產生的放射性同位素碳14來測定含碳物質的年齡，就叫碳14測年。已故著名考古學家夏鼐先生對碳14測定考古年

5、代的作用，給了極高的評價：“由于碳14測定年代法的采用，使不同地區(qū)的各種新石器文化有了時間關系的框架，使中國的新石器考古學因為有了確切的年代序列而進入了一個新時期。,那么，碳14測年法是如何測定古代遺存的年齡呢？ 原來，宇宙射線在大氣中能夠產生放射性碳14，并能與氧結合成二氧化碳形后進入所有活組織，先為植物吸收，后為動物納入。只要植物或動物生存著，它們就會持續(xù)不斷地吸收碳14，在機體內保持一定的水平。而當有機體死亡后，即會停止呼吸碳14，其組織內的碳14便以5730年的半衰期開始衰變并逐漸消失。對于任何含碳物質，只要測定剩下的放射性碳14的含量，就可推斷其年代。,練習1、關于、三種射線，下列說

6、法中正確的是（ ）,A、射線是原子核自發(fā)射出的氦核，它的電離作用最弱 B、射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的貫穿能力 C、射線一般伴隨著或射線產生，它的貫穿能力最強 D、射線是電磁波，它的電離作用最強,C,2：如圖所示，P為放在勻強電場中的天然放射源，其放出的射線在電場的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是（ ）,BC,A、a為射線，b為射線 B、a為射線，b為射線 C、b為射線，c為射線 D、b為射線，c為射線,-,+,c,b,a,P,練習3：由原子核的衰變規(guī)律可知 ( ),C,A放射性元素一次衰變可同時產生射線和射線 B放射性元素發(fā)生衰變時，新核的化學性質不變 C放射性

7、元素發(fā)生衰變的快慢不可人為控制 D放射性元素發(fā)生正電子衰變時，新核質量數不變，核電荷數增加1,練習4：某原子核A的衰變過程為 A B C,下列說法正確的是（ ）,A、核A的質量數減核C的質量數等于5; B、核A的中子數減核C的中子數等于2; C、核A的中性原子中的電子數比原子核B的中性原子中的電子數多1; D、核A的質子數比核C的質子數多1。,D,思考： (鈾)要經過幾次衰變和衰變，才能變?yōu)?(鉛)？它的中子數減少了多少？,8次 衰變，6次 衰變， 中子數減少 22個.,例2：一塊氡222放在天平的左盤時，需在天平的右盤加444g砝碼，天平才能處于平衡，氡222發(fā)生衰變，經過一個半衰期以后，欲使天平再次平衡，應從右盤中取出的砝碼為（ ） A222g B8g C2g D4g,D,練習：在垂直于紙面的勻強磁場中，有一原來靜止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運動軌跡如圖所示。由圖可以判定（ ）,A、該核發(fā)生的是衰變 B、該核發(fā)生的是衰變 C、磁場方向一定垂直于紙面向里 D、不能判定磁場方向向里還是向外,a,b,BD, ,練習：靜止在勻強磁場中的某放射性元素的原子核，當它放出一個粒子后，其速度方向與磁場方向垂直，測得粒子和反沖核軌道半徑之比為44：1，如圖所示：則（ ）,A、 粒子與反沖粒子的動量大小相等，方向相反 B、原來放射性元素的原子核電荷數為90 C