高考物理一轮复习课件第二节放射性元素的衰变

第二节

放射性元素的衰变第五章原子与原子核1.放射性的发现

【问题1】我们已经知道原子由原子核与核外电子组成。那原子核内部又是什么结构呢?原子核是否可以再分呢?它是由什么微粒组成?用什么方法来研究原子核呢?卢瑟福核式结构模型小小的原子核内部，会不会仍然有着复杂的结构？1.放射性的发现1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子1932年,卢瑟福的学生查德威克发现中子10－15m

质子：①电荷量

1.6×10-19C②质量26×10-27kg中子：①电荷量

0②质量49×10-27kg质子和中子统称核子

核式结构模型1.放射性的发现

质子和中子统称核子

10－15m

质子（P）中子（n）质子数=核电荷数=原子序数=核外电子数质量数（核子数）=质子数+中子数

元素符号物理人必记4种常见原子核表示α粒子（氦核）质子中子电子（β粒子）1.放射性的发现【例1—课本P123】考虑以下两对核∶

和

，

和

.它们在哪一方面是相似的?在哪一方面不同?(指的质量数，质子数和中子数)1.放射性的发现关于原子核内部信息的研究，最早来自矿物的天然放射现象。钋(Po)镭(Ra)居里夫妇贝克勒尔铀和铀矿物照相底片感光某种不可见的射线1.放射性的发现

放射性：物质发射射线的性质

放射性元素：具有放射性的元素天然放射性现象：放射性的元素自发地发射射线的现象①原子序数大于82的所有元素，都能自发的放出射线②原子序数小于83

的元素，有的也具有放射性。射线来源于原子核，表明原子核也有内部结构。2.原子核衰变

【问题2】放射性元素放出的射线常见的有三种：α射线、β射线和γα射线、β

射线、γ

射线在电场或磁场中的径迹判断这三种射线分别带什么电荷？三种射线在电场中偏转示意图α

射线β

射线γ

射线三种射线在磁场中偏转示意图2.原子核衰变射线αβγ本质高能电磁波速度0.1c0.99cc穿透能力最弱其次最强电离能力最强其次最弱α粒子（氦核）β粒子（电子）γ射线（光子）2.原子核衰变

【问题3】（1）你听过“点石成金”之术？利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术士的希望都破灭.那么，真的存在能让一种元素变成—种元素的过程吗？（2）原子核由质子和中子组成，α射线、β射线和γ射线来源于原子核，其机制是什么？原子核α粒子（氦核）β粒子（电子）γ射线（光子）2.原子核衰变原子核的衰变（decay）：原子核自发地放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在元素周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。α衰变：β衰变：类型：①α衰变：②β衰变：实质：规律：①衰变过程是不可逆的，只能用单箭头表示衰变方向，不用等号

②电荷数守恒，质量数守恒，质量亏损高能电磁波（γ射线）伴随α衰变或β衰变产生结合紧密的2个质子和2个中子，作为一个整体从原子核释放出来原子核内一个中子变成一个质子，同时释放出一个电子2.原子核衰变

原子核内一个中子变成一个质子，同时释放出一个电子阴极射线的本质是电子流核外电子β粒子的本质是β衰变产生的电子原子电离出的核外电子2.原子核衰变

【例2—课本P117改编】1.碳14（

）

衰变成为氮14（

）的过程，会放出哪种射线?请写出相应的衰变方程.2.钋209（

）是常用的α射线源，它经过α衰变后会变成铅（

），请写出相应的衰变方程.2.原子核衰变【变式1】设放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素，写出衰变方程：【变式2—课本P132】镭核（

）经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核（

），则其中经过α衰变的次数是

，镭核（

）衰变成铅核（

）的过程中损失了

个中子.3.原子核衰变单个原子的微观事件是不可预测大量m余/m原11.47.63.81/21/41/8t/天0氡的衰变放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间是固定3.8天3.8天+3.8天3.原子核衰变

半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量公式：说明：①半衰期是针对大量的原子核的统计规律

②不同放射性元素的原子核半衰期差异很大

③每种放射性元素的原子核半衰期是固定的，由原子核内部结构决定的，与原子所处的化学状态和外部条件没有关系衰变前质量衰变后质量衰变时间半衰期衰变时间半衰期衰变前原子数衰变后原子数放射性元素衰变曲线3.原子核衰变C-14（“碳钟”）年代测定法，又称放射性碳定年法，就是根据C-14衰变的程度来判定古生物体的年代，该项研究获得1960年诺贝尔化学奖。14C

半衰期τ=5730

年稳定3.原子核衰变

【例3—课本P112】一定质量的某元素样品经过6小时后还剩没有衰变，求它的半衰期.【例4—课本P112】用于治疗肿瘤的放射源必须满足以下两个条件∶①放射线具有较强的穿透力，以辐射到体内的肿瘤处;②要在较长时间内具有相对稳定的辐射强度.根据以上条件，表中给出的四种放射性元素，适合用于治疗肿瘤的是A.针210 3.原子核衰变【例5—课本P112】约里奥-居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射