第2节原子核衰变及半衰期

1、第二节 原子核衰变及半衰期福建省泰宁第一中学 邱灿斌传说“点石成金” 问题：给同学们以下信息，作为当代的炼金术 士，你有方法实现前人的夙愿么？利用高能的射线来照射某种金属元素时，这种金属元素的原子核便会失去一个质子，转变成原子序数比它小1的金属元素。 日本科学家松本高明进行了一次大型实验，将1.34t汞放在一个特制的容器中，然后用五千万电子伏特的射线照射汞，照射时间为70天，最后得到74kg的黄金。人们认识原子核的结构就是从天然放射性开始的。 放射性元素自发地放出射线的现象叫做天然放射现象钡铀云母翠砷铜铀矿 居里和居里夫人在贝可勒耳的建议下，对铀和铀的各种矿石进行了深入研究，又发现了发射性更强

2、的新元素。其中一种，为了纪念她的祖国波兰而命名为钋（Po)，另一种命名为镭（Ra）。 研究发现，放射性不是少数几种元素才有的，原子序数大于82的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性。由左手定则可得如下结论：射线根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成，我们把它叫做射线，射线由带正电的粒子组成.科学家们研究发现每个粒子带的正电荷是电子电荷的2倍，粒子质量大约等于氦原子的质量.进一步研究表明粒子就是氦原子核.由于粒子的质量较大，所以射线的穿透本领最小，我们用一张厚纸就能把它挡住.射线与射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把

3、它叫做射线.研究发现射线由带负电的粒子（粒子）组成.进一步研究表明粒子就是电子.射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板. 射线 中间不发生偏转的那束射线叫做射线，研究表明，射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是中性的.射线的穿透本领极强，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板. 由上图所示实验可得如下结论经过研究可得三种射线电离能力关系如下射线射线射线电离能力贯穿能力速度本质高能量电磁波1/10光速接近光速光速弱较强很强很强较强弱阅读课文填写表格：氦原子核高速电子流 原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。原子核衰变时电

4、荷数和质量数都守恒 U238在 衰变时产生的钍234也具有放射性，放出 离子后变为（镤），上述的过程可以用下面的衰变方程表示：质子中子结合在放射性元素的原子核中：中子质子电子转化和 射线是由于发生衰变和衰变时原子核受激发而产生的光（能量）辐射，通常是伴随射线和射线而产生。 射线的本质是能量。 射线不能单独发生。（1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变 原子核衰变的分类:（2）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变 （3）衰变:伴随射线或射线产生.放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期半衰期表示放射性元素衰变快慢的物理量。 放射性元素衰变的快慢有一定的规律。放射性元素的剩余

5、质量与原有质量的关系： 考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位素作为“时钟”，来测量漫长的时间，这就叫做放射性同位素鉴年法 半衰期是由元素原子核本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态及周围环境、温度都无关。3.不同的放射性元素，半衰期不同。(1)“单个的微观事件是不可预测的”，所以，放射性元素的半衰期，描述的是统计规律。(2)半衰期的长短由核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件都没有关系。注意：应用1、人们利用地壳岩石中存在的微量的放射性元素的衰变规律，测定地球的年龄为46亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部不断变化、不断发展的历史。2、碳14测年技术，14C是具有放射性的碳

6、的同位素，能够自发的进行 衰变，变成氮。 一个密封的罐子里有100克放射性碘。 在24天后，这个罐子里只有12.5克放射性碘。问半衰期是多少？习题判断古生物年代常用14C定年法。若干万年以前，始祖鸟通过摄食，吸收了植物中含有14C的营养物质，死亡后不再吸收。随着年代的推移，其体内14C的含量为现代鸟的 ，已知地表中14C的含量基本不变，14C的半衰期为T年，试判断始祖鸟距今年代为：() A B C D 2高考题回顾：一、原子核的衰变2.衰变原则：质量数守恒，电荷数守恒。1.原子核的衰变：我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变（decay） （1）衰变:原子核放出粒子的衰

7、变叫做衰变 （2）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变 （3）衰变:总是伴随射线或射线产生.二、半衰期 1、半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。2、不同的放射性元素，半衰期不同放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。放射性元素半衰变是一个统计规律。1、下面的事实揭示出原子核具有复杂结构的是 A、 粒子散射实验B、氢光谱实验 C、X光的发现 D、天然放射现象巩固练习:D2、完成下面的核反应方程式 3. 经过一系列衰变和衰变后，可以变成稳定的元素铅206 ，问这一过程衰变和衰变次数？1图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线 在电 场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是Aa为射线、b为射线Ba为射线、b为射线Cb为射线、C为射线Db为射线、C为射线BC高考题回顾:例题：本题中用大写字母代表原子核，E经衰变成为F，再经衰变成为G，再经衰变成为H。上述系列衰变可记为下式：另一系列衰变如下：已知P和F是同位素，则（ ）A.Q和G是同位素，R和H是同位素B.R和E是同位素，S和F是同位素C.R和G是同位素，S和H是同位素D.Q和E是同位素，R和F是同位素B例题：在垂直于纸面的匀强磁场中，