原子核的衰變

關(guān)于原子核的衰變第一頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日天然放射現(xiàn)象第二頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

人們通過(guò)什么現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)發(fā)現(xiàn)原子核是由更小的微粒構(gòu)成的？人們認(rèn)識(shí)原子核的結(jié)構(gòu)就是從天然放射性開(kāi)始的。第三頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾，在研究熒光礦物的性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，硫酸鉀鈾能夠發(fā)出一種穿透力強(qiáng)，可以穿透黑紙使照相底片感光的不可見(jiàn)的射線。他因發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的放射性(揭示原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜)而獲1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。安東尼·亨利·貝克勒爾AntoineHenriBecquerel1852—1908

貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性的底片第四頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日天然放射現(xiàn)象：元素自發(fā)的放出射線的現(xiàn)象放射性：物質(zhì)發(fā)射射線的性質(zhì)放射性元素：具有放射性的元素1898年皮埃爾·居里夫婦，發(fā)現(xiàn)了釙（Po）、鐳（Ra）1903年皮埃爾·居里夫婦與貝可勒爾共同獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1993年版500法郎紙幣第五頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

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)大于或等于83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．鈾礦石天然放射現(xiàn)象第六頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日放射性型物質(zhì)發(fā)出的射線有三種：天然放射現(xiàn)象第七頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日帶電量質(zhì)量數(shù)符號(hào)電離性穿透性實(shí)質(zhì)來(lái)源α射線+2e4很強(qiáng)很?。ㄒ粡埰胀垼└咚俚暮ず肆?v≈0.1c)兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合成團(tuán)從原子核中放出β射線-e0弱很強(qiáng)（幾毫米鋁板）高速的電子流(v≈c)原子核中的中子轉(zhuǎn)換成質(zhì)子時(shí)從原子核中放出γ射線00γ很小更強(qiáng)（幾厘米鉛板）波長(zhǎng)極短的電磁波原子核受激發(fā)產(chǎn)生的三種射線的性質(zhì)和實(shí)質(zhì)第八頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第九頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第十頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日原子核的衰變

原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ?。原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒U238在α衰變時(shí)產(chǎn)生的釷234也具有放射性，放出離子β后變?yōu)椋ㄧh）Pa234，上述的過(guò)程可以用下面的衰變方程表示：＋＋α衰變?chǔ)滤プ兯プ?第十一頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日天然放射性元素23290Th(釷）經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變之后，變成20882Pb(鉛），下列說(shuō)法中正確的是①鉛核比釷核少24個(gè)中子②鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子③衰變過(guò)程中共有4次α衰變和8次β衰變④衰變過(guò)程中共有6次α衰變和4次β衰變

A.①③ B.①④ C.②③ D.②④第十二頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

半衰期的計(jì)算:半衰期定義：放射性元素有半數(shù)的核發(fā)生衰變所需的時(shí)間理解：

半衰期是指由大量的原子組成的放射性物質(zhì)中，放射性元素原子核有50％發(fā)生衰變所需的時(shí)間，是一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律。半衰期對(duì)某一個(gè)或少量原子核來(lái)說(shuō)無(wú)意義。

放射性元素的半衰期是由原子核內(nèi)部本身的因素決定，與原子所處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)。N：未衰變的原子核數(shù)N0：總原子核數(shù)

t：衰變時(shí)間T：半衰期第十三頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第十四頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日（1）利用它的射線放射性的應(yīng)用A、由于γ射線貫穿本領(lǐng)強(qiáng)，可以用來(lái)γ射線檢查金屬內(nèi)部有沒(méi)有砂眼或裂紋，所用的設(shè)備叫γ射線探傷儀.也可用于醫(yī)療設(shè)備B、利用射線使空氣電離而把空氣變成導(dǎo)電氣體，以消除化纖、紡織品上的靜電C、利用射線照射植物，引起植物變異而培育良種，也可以利用它殺菌、治病等第十五頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日γ射線探傷儀鈷60第十六頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日利用鈷60的γ射線治療癌癥（放療）第十七頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日食物保鮮（延緩發(fā)芽，生長(zhǎng)，長(zhǎng)期保存）棉花育種食品保鮮糧食保存第十八頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）作為示蹤原子：用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生物研究等.檢漏、研究機(jī)件磨損、診斷疾病、分析生物分子結(jié)構(gòu)等。第十九頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日輻射與安全為了防止有害的放射線對(duì)人類和自然的破壞，人們采取了有效的防范措施：檢測(cè)輻射裝置全身污染檢測(cè)儀輻射檢測(cè)系統(tǒng)輻射源的存放鈾第二十頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日（1）在核電站的核反應(yīng)堆外層用厚厚的水泥來(lái)防止放射線的外泄（2）用過(guò)的核廢料要放在很厚很厚的重金屬箱內(nèi)，并埋在深海里（3）在生活中要有防范意識(shí)，盡可能遠(yuǎn)離放射源放射性的防護(hù)第二十一頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日原子核的人工轉(zhuǎn)變第二十二頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日1919年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福，第一次成功實(shí)現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變，并預(yù)言有一種不帶電的中性粒子。第二十三頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)：鋁箔的厚度恰好吸收放射源放射的α粒子盒中沒(méi)有氣體時(shí)，熒光屏上沒(méi)有閃光點(diǎn)充入氮?dú)夂螅^察到閃光點(diǎn)，說(shuō)明α粒子打擊氮核，放出一種粒子，穿透力比α粒子強(qiáng)。后經(jīng)過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)這種新粒子為氫原子核，是原子核的組成部分，又稱為質(zhì)子。

第二十四頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程※核反應(yīng)方程遵循電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)、能量守恒。在α粒子的轟擊下，多種原子核都能放出質(zhì)子——表明質(zhì)子是原子核的組成部分第二十五頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二十六頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日疑問(wèn)：原子核的質(zhì)量大體上質(zhì)子質(zhì)量的整數(shù)倍，若原子核全部由質(zhì)子組成，那么根據(jù)元素的原子序數(shù)就可以知道它的原子量，這與事實(shí)不符。1920年，盧瑟福預(yù)言原子核內(nèi)可能存在跟質(zhì)子質(zhì)量相等，不帶電的中性粒子。1930年，用α粒子轟擊鈹核，產(chǎn)生一種穿透力很強(qiáng)，幾乎不會(huì)使氣體電離，不帶電的射線。當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家們認(rèn)為是一種高頻電磁波，即高能光子。1932年，約里奧?居里夫婦用這種射線打擊石蠟，從石蠟中打出了質(zhì)子，證明此種射線不是γ光子。第二十七頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二十八頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日

1932年１月底，查得威克得到這一論文，約里奧夫婦的實(shí)驗(yàn)使他心跳，他認(rèn)為約里奧夫婦的結(jié)論肯定有誤，違反能量守恒啊！他敏感到這很可能是導(dǎo)師盧瑟福預(yù)言、自己苦苦尋找了12年的中子。他決定用云室的方法探測(cè)射線的速度和質(zhì)量。第二十九頁(yè)，共三十一頁(yè)，編輯于2023年，星期日1932年，英國(guó)物理學(xué)家查德威克（盧瑟福學(xué)生）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定，這種射線是中子流（），是原子核的組成部分。發(fā)現(xiàn)