物理3-5放射性元素衰變

1、江蘇省淮江蘇省淮陰中學陰中學回顧：三種放射性射線的性質(zhì)、三種射線的區(qū)別：最弱最強c光子較弱較弱接近c電離本領(lǐng)貫穿本領(lǐng)速率組成物質(zhì)射線射線種類氦核He42電子e01最強最弱c101電離本領(lǐng)貫穿本領(lǐng)速率組成物質(zhì)射線射線種類一、原子核的衰變一、原子核的衰變2.2.衰變遵循的原則：衰變遵循的原則：質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。守恒，電荷數(shù)守恒。 原子核放出原子核放出粒子或粒子或粒子，由于粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。變了，變成另一種原子核。1.1.原子核的衰變：我們把原子核由于放出某原子核的衰變：我們把原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變

2、為新核的變化叫做原子核的衰種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯ㄗ儯╠ecay） （1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHeThU422349023892 HeRnRa422228622688 ?23892U?23090ThHeRaTh422268823090 He42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類原子核衰變的分類: :（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類原子核衰變的分類: :（2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子

3、的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 ePaTh012349123490 XAZeMgNa0124122411 ?2411Nae01 YAZ 1 思考與討論l原子核里沒有電子，原子核里沒有電子，衰變中的電子來自哪里？衰變中的電子來自哪里？11H10n01e（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類原子核衰變的分類: :（2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 XAZe01 YAZ 1 （3 3）衰變衰變: :伴隨伴隨 射線或射線或 射線產(chǎn)生射線產(chǎn)生. .注意：l

4、1、 放射性元素衰變不可能有單獨的放射性元素衰變不可能有單獨的衰變！衰變！l2、衰變后元素的化學性質(zhì)發(fā)生了變化，即：生、衰變后元素的化學性質(zhì)發(fā)生了變化，即：生成了新的原子核！成了新的原子核！釷釷232經(jīng)過經(jīng)過6次次 衰變和衰變和4次次 衰變后變成一種衰變后變成一種穩(wěn)定的元素，這種元素是什么？它的質(zhì)量數(shù)穩(wěn)定的元素，這種元素是什么？它的質(zhì)量數(shù)是多少？它的原子序數(shù)是多少？是多少？它的原子序數(shù)是多少？練習：練習：二、半衰期l 1 1、半衰期、半衰期l 放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，叫做這種元素的半衰期。間，叫做這種元素的半衰期。 tmm)21(0

5、放射性元素的剩余質(zhì)量放射性元素的剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量的關(guān)系：與原有質(zhì)量的關(guān)系： tNN)21(0 2、不同的放射性元素，半衰期不同l例如：例如：l 氡氡222222衰變?yōu)獒曀プ優(yōu)獒?18218的半衰期為的半衰期為3.83.8天天l 鐳鐳226226衰變?yōu)殡彼プ優(yōu)殡?22222的半衰期為的半衰期為16201620年年l 鈾鈾238238衰變?yōu)殁Q衰變?yōu)殁Q234234的半衰期長達的半衰期長達4.54.510109 9年年3、半衰期的計算l例：已知釷例：已知釷234234的半衰期是的半衰期是2424天，天，1g1g釷經(jīng)過釷經(jīng)過120120天天后還剩多少？后還剩多少？計算表達式計算表達式: : tmm)2

6、1(0 放射性元素的剩余質(zhì)量放射性元素的剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量的關(guān)系：與原有質(zhì)量的關(guān)系：練習l1.1.鉍鉍210210的半衰期是的半衰期是5 5天，經(jīng)過多少天后，天，經(jīng)過多少天后，20g20g鉍還剩鉍還剩1.25g?1.25g?2. 10克鐳克鐳226變?yōu)殡弊優(yōu)殡?22的半衰期為的半衰期為1620年，有年，有人說：經(jīng)過人說：經(jīng)過1620年有一半鐳發(fā)生衰變，還有鐳年有一半鐳發(fā)生衰變，還有鐳（226）5克，再經(jīng)過克，再經(jīng)過1620年另一半鐳也發(fā)生了年另一半鐳也發(fā)生了衰變，鐳衰變，鐳226就沒有了，對嗎？為什么？就沒有了，對嗎？為什么？ l(1)“單個的微觀事件是不可預測的單個的微觀事件是不可預測的”，

7、所以，放射性，所以，放射性元素的半衰期，描述的是元素的半衰期，描述的是統(tǒng)計規(guī)律統(tǒng)計規(guī)律。l(2)半衰期的長短由半衰期的長短由核內(nèi)部自身核內(nèi)部自身的因素決定，跟所處的因素決定，跟所處的化學狀態(tài)和外部條件都沒有關(guān)系。的化學狀態(tài)和外部條件都沒有關(guān)系。4、注意：五、應(yīng)用l1 1、人們利用地殼巖石中存在的微量的放射性元素的衰、人們利用地殼巖石中存在的微量的放射性元素的衰變規(guī)律，測定地球的年齡為變規(guī)律，測定地球的年齡為4646億年。地殼有一部漫長億年。地殼有一部漫長的演變歷史，一部不斷變化、不斷發(fā)展的歷史。的演變歷史，一部不斷變化、不斷發(fā)展的歷史。l2 2、碳、碳1414測年技術(shù)，測年技術(shù)，1414C C

8、是具有放射性的碳的同位素，能是具有放射性的碳的同位素，能夠自發(fā)的進行夠自發(fā)的進行 衰變，變成氮。衰變，變成氮。一、原子核的衰變一、原子核的衰變2.2.衰變原則：衰變原則：質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。守恒，電荷數(shù)守恒。1.1.原子核的衰變：我們把原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樵雍说乃プ儯何覀儼言雍擞捎诜懦瞿撤N粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯ㄐ潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯╠ecay） （1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 （2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 （3 3）衰變衰變: :總是伴隨總

9、是伴隨 射線或射線或 射線產(chǎn)生射線產(chǎn)生. .二、半衰期l 1 1、半衰期、半衰期: :放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，叫做這種元素的半衰期。所需的時間，叫做這種元素的半衰期。2、不同的放射性元素，半衰期不同放射性元素衰變的快慢是核內(nèi)部自身因素決定。課堂總結(jié)課堂總結(jié) tmm)21(0 放射性元素半衰變是一個統(tǒng)計規(guī)律。l判斷古生物年代常用判斷古生物年代常用14C定年法。若干萬年以前，定年法。若干萬年以前，始祖鳥通過攝食，吸收了植物中含有始祖鳥通過攝食，吸收了植物中含有14C的營養(yǎng)的營養(yǎng)物質(zhì)，死亡后不再吸收。隨著年代的推移，其體物質(zhì)，死亡后不再吸收。隨著年

10、代的推移，其體內(nèi)內(nèi)14C的含量為現(xiàn)代鳥的的含量為現(xiàn)代鳥的 ，已知地表中，已知地表中14C的的含量基本不變，含量基本不變，14C的半衰期為的半衰期為T年，試判斷始年，試判斷始祖鳥距今年代為：祖鳥距今年代為：l A B C D 2高考題回顧：高考題回顧：高考題回顧：高考題回顧：l1圖中圖中P為放在勻強電場中的天然放射源，其為放在勻強電場中的天然放射源，其放出的射線放出的射線 在電在電 場的作用下分成場的作用下分成a、b、c三束，三束，以下判斷正確的是以下判斷正確的是lAa為為射線、射線、b為為射線射線lBa為為射線、射線、b為為射線射線lCb為為射線、射線、C為為射線射線lDb為為射線、射線、C為

11、為射線射線BC2002年年 上海上海l10完成核反應(yīng)方程：完成核反應(yīng)方程： Th Pa 。l 衰變?yōu)樗プ優(yōu)?的半衰期是的半衰期是1.2分鐘，則分鐘，則64克克 經(jīng)過經(jīng)過6分鐘還有分鐘還有 克尚未衰變。克尚未衰變。2349023491Th23490Pa23491Th23490l2 e01 高考題回顧：高考題回顧：例題分析例題分析l為測定某水庫的存水量，將一瓶放射性同位素溶液倒為測定某水庫的存水量，將一瓶放射性同位素溶液倒入水庫中，已知這杯溶液每分鐘衰變?nèi)胨畮熘?，已知這杯溶液每分鐘衰變8 107次，這種次，這種同位素半衰期為同位素半衰期為2天，該放射性同位素溶液在較短時間天，該放射性同位素溶液在較

12、短時間內(nèi)與水庫中水混合均勻內(nèi)與水庫中水混合均勻. . 10天后從水庫取出天后從水庫取出1m3的水，的水，并測得每分鐘衰變并測得每分鐘衰變10次，求水庫的存水量為多少？次，求水庫的存水量為多少？l2.5 105m3例題分析例題分析l例題：本題中用大寫字母代表原子核，例題：本題中用大寫字母代表原子核，E經(jīng)經(jīng)衰變成衰變成為為F，再經(jīng)，再經(jīng)衰變成為衰變成為G，再經(jīng)，再經(jīng)衰變成為衰變成為H。上述系。上述系列衰變可記為下式：列衰變可記為下式：l另一系列衰變?nèi)缦拢毫硪幌盗兴プ內(nèi)缦拢簂已知已知P和和F是同位素，則（是同位素，則（ ）lA.Q和和G是同位素，是同位素，R和和H是同位素是同位素lB.R和和E是同位素，是同位素，S和和F是同位素是同位素lC.R和和G是同位素，是同位素，S和和H是同位素是同位素lD.Q和和E是同位素，是同位素，R和和F是同位素是同位素BHGFE SRQP 例題分析例題分析l例題：在垂直于紙面的勻強磁場中，有一原來例題：在垂直于紙面的勻強磁場中