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文档简介
第五章原子核第2节
放射性元素的衰变高二物理(人教版2019)
知识回顾1、三种射线的本质分别是什么?2、射线来源于何处?射线与核外电子无关,来自原子核。3、原子核由什么组成?
原子核由质子和中子组成(质子和中子通称为核子)核电荷数Z=质子数=原子序数=荷外电子数质量数A=核子数=质子数+中子数在古代,不论是东方还是西方,都有一批追求,“点石成金”之术,他们试图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了。那么,真的存在能让一种元素变成另一种元素的过程吗?新课引入
α衰变:放出α粒子的衰变,如:
β衰变:放出β粒子的衰变,如:
1.定义: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.
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.
3.规律:4.衰变方程α衰变:
β衰变:
说明:1.中间用单箭头,不用等号;2.质量数守恒,电荷数守恒;3.方程及生成物要以实验为基础.
一、原子核的衰变结果:新核在元素周期表中位置前移2位
(原子序数减2)本质:原子核内的一个中子变成质子,同时放出一个电子,结果:新核在元素周期表中位置后移
1位
(原子序数增1)α衰变:
β衰变:本质:
原子核内少了两个质子和两个中子(原子核中的两个中子和两个质子结合形成ɑ粒子并释放出来)5、本质:
6
、γ辐射:
γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的化学方程式核反应方程式联系电荷、质量守恒电荷数、质量数守恒区别用符号用箭头注意:核反应方程式中质量数守恒指衰变前后核子的总数不变,
并不是质量不变!
区分:核反应与化学反应设经一X次α衰变和Y次β衰变后的产物:质量数守恒:电荷数守恒:衰变方程:解得:BD
解析:α衰变时核电荷数减2,质量数减4,β衰变时核电荷数加1,质量数不变;设发生了x次α衰变和y次β衰变,则根据质量数和电荷数守恒有:2x-y+86=88,4x+222=226,解得x=1,y=0,A错误;同理可判断选项C错误;BD正确。[2021·全国甲卷]如图-所示,一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后,生成稳定的原子核Y,在此过程中放射出电子的总个数为(
)A.6 B.8 C.10 D.14A设有一个质量为M0的原子核,原来处于静止状态。当发生一次α(或β)衰变后,释放的粒子的质量为m,速度为v,产生的反冲核的质量为M,速度为V:(1).动量守恒关系
0=mv+MV或
mv=-MV7、α衰变和β衰变在磁场中的轨迹分析(2).在磁场中径迹的特点例2(多选)A、B是两种放射性元素,原来都静止在同一匀强磁场,其中一个放出α粒子,另一个放出β粒子,运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹,下列说法中正确的是(
)A.磁场方向一定为垂直纸面向里B.A放出的是α粒子,B放出的是β粒子C.b为α粒子运动轨迹,c为β粒子运动轨迹D.a轨迹中粒子比b轨迹中的粒子动量大BC
11.47.63.81/21/41/8m/m0t/天01、定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。氡的衰变m/m0t/天3.81/22×3.81/43×3.81/81/164×3.8……2、公式:若放射性元素原来的质量为m0
、原子数为N0;剩余的质量m,剩余的原子数为N,经过时间t,则:
二、半衰期由图可知:氡的半衰期为3.8天
①经过n个半衰期(T)其剩余的质量为:
②经过n个半衰期后剩余的粒子数为:3.补充几点:①半衰期是一个统计规律,只对大量的原子核才适用。②不同元素的原子核半衰期差异很大。③每一种原子核的半衰期是固定的,由原子核内部结构决定,与外部因素无关。一种放射性元素,不管它是以单质的形式存在,还是与其他元素形成化合物,或者对它施加压力、提高温度,都不能改变它的半衰期例3.下列关于放射性元素半衰期的说法正确的是(
)A.半衰期越长对环境的影响时间越长B.通过化学方法可以改变放射性元素的半衰期C.通过物理方法可以改变放射性元素的半衰期D.100个放射性元素原子核经过一个半衰期后剩余50个未衰变的原子核AA1.定义:原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核或者发生状态变化的过程。2.原子核的人工转变I·约里奥·居里,1900~1958F·约里奥·居里,1897~1956法国科学家。是P·居里和M·居里的女儿和女婿.由于发现人工放射性而获得1935年诺贝尔化学奖.发现质子发现中子发现放射性同位素和正电子六核反应具体实例1:质子的发现—卢瑟福α粒子轰击氮原子核具体实例2:中子的发现----查德威克a粒子轰击铍原子核具体实例3:约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,除探测到预料中的中子外,还探测到了正电子3.书写核反应方程需注意的问题(2)核反应方程要满足:电荷数守恒,质量数守恒(3)熟记并会写,中子、质子、电子、正电子、氕、氘、氚、α粒子(4)熟记并会写元素周期表前二十位元素符号(1)核反应方程用箭头“”,不能用“=”例4.完成下列核反应方程,并指出其中哪个是发现质子的核反应方程,哪个是发现中子的核反应方程.变式训练4.在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子,分别填在下列核反应式的横线上.2.放射性同位素的分类①天然放射性同位素。②人工放射性同位素。3.人工放射性同位素的优势①放射强度容易控制。②半衰期短,废料易处理。1.放射性同位素:具有放射性的同位素.四、
放射性同位素及其应用①射线测厚仪
在钢板一面,放置γ射线源,另一面放着接收装置。那么钢板越厚,接收到了射线信号越弱,根据信号强度就可以测量金属板的厚度。②放射治疗利用γ射线的高能量治疗癌症经照射未经照射培优育种③农业应用
γ射线使种子的遗传基因发生变异,杀死使食物腐败的细菌,抑制蔬菜发芽,延长保存期等
【练习3】氡的半衰期是3.8天,下列说法正确的是(
C
)A.升高温度,可以使氡的半衰期变短B.增加压强,可以使氡的半衰期变短C.4克氡原子核,经过7.6天就只剩下1克氡原子核D.4个氡原子核,经过7.6天就只剩下1个氡原子核一、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)
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