【物理】放射性元素的衰变课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

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）