原子核的组成-放射性元素的衰变

第一节：原子核的组成

专题课—光电效应人们认识原子核的结构就是从天然放射性现象开始的。"放射性"这个词我们应该经常听说一、天然放射现象

2.放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于或等于83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．1.1896年

法国物理学家贝克勒尔发现：

铀和含铀矿物能发出射线，穿透黑纸使底片感光。

1898年居里夫妇：深入研究铀，发现发射性更强新元素：钋（Po），镭（Ra）。详细了解：教材P68《科学足迹》放射性：物质能发射射线的性质放射性元素：具有放射性的元素射线到底是什么呢？β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几毫米厚的铝板.α射线的穿透本领最小，我们用一张纸就能把它挡住.γ

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电离作用：射线飞行途中遇到原子并将其部分能量转移给原子中的电子，使这个电子脱离核的束缚成为自由电子

α射线：最强β射线：较弱γ射线：最弱二、3种射线γ氦核电子光子+2e-e不带电

最强

较强

最弱

最弱

较强

最强三、原子核的组成放射性现象中放出的三种射线都是从放射性元素的原子核内释放出来的，这表明原子核也有内部结构.原子核内究竟还有什么结构？原子核又是由什么粒子组成的呢？1.质子的发现1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核，得到了质子。经过研究证明，质子带正电荷，其电量和一个电子的电量相同，它的质量等于一个电子质量的1836倍.进一步研究表明，质子的性质和氢原子核的性质完全相同，所以质子就是氢原子核.戏称：卢打“氮”

卢打“蛋”同样的方法，从氟、钠、铝的原子核中打出了质子。------质子是原子核的组成部分。原子核是否只是由质子组成呢？核的质量质子质量核的电量质子电量？

卢瑟福进而猜想原子核内存在不带电的中子，这一猜想被他的学生查德威克用实验证实，并得到公认．核的质量质子质量核的电量质子电量>2.中子的发现1932年英国物理学家查德威克又发现了中子，通过研究证明中子的质量和质子的质量基本相同，但是不带电.是中性粒子.戏称：查"啤酒"原子核的组成中子

质子核子U

He

H

114223592X

AZ（核）电荷数质量数原子核的组成10－15m

元素符号

原子核的表示:X:元素符号Z:

质子数A:质量数第二节：放射性元素的衰变

一、衰变

原子核放出α粒子或β粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变。

(1)α衰变：放出α粒子的衰变，如(2)β衰变：放出β粒子的衰变，如

1.定义：2.种类：原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒。α衰变：

β衰变：

说明：1.中间用单箭头，不用等号；2.是质量数守恒，不是质量守恒;3.方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。3．规律：衰变方程α衰变的实质：核内两个质子和两个中子紧密结合，作为一个整体，从核内抛射出来β衰变的实质：核内的中子转变成了质子和电子γ辐射原子核的能量也是量子化的，其变化是不连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在着能级，且能级越低越稳定。

放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，蕴藏在核内的能量往往会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射出来。因此，γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的，当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时就会伴随着γ辐射（注意：没有γ衰变）。这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线。γ辐射5．注意：

一种元素只能发生一种衰变，但在一块放射性物质中可以同时放出α、β和γ三种射线。二、半衰期(T)

2.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量。1.定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。不同的放射性元素其半衰期不同。如：氡222变成钋218的半衰期3.8天，镭226变成氡222的半衰期1620年，鈾238变成钍234的半衰期4.5×109年！衰变定律和半衰期这叫衰变定律。式中

是t=0时的原子核数目，N（t）是经时间t后还没有衰变的原子核的数目，λ叫衰变常数，对于不同的核素衰变常数λ不同。由此可知：经过n个半衰期(T)，其剩余的质量为：

质量与原子个数相对应，故经过n个半衰期后剩余的粒子数为：

3.公式：

注意：(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关。

(2)半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的。(3)衰变曲线是按指数规律变化的。不是按线性衰减的。完成核反应方程：Th→Pa＋

。衰变为的半衰期是1.2分钟，则64克经过6分钟还有

克尚未衰变。2钍

镤

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：（1）

衰变:原子核放出

粒子的衰变叫做

衰变．

（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．