5.2 放射性元素的衰变-1

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放射性元素的衰变第五章原子核目录CONTENTS放射性同位素及其应用04辐射与安全05原子核的衰变01核反应半衰期0302思考与讨论：

在古代，不论是东方还是西方，都有一批人追求“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？

原子核的衰变01一、原子核的衰变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：一、原子核的衰变3.铀238的α衰变:

4.铀238的α衰变方程：一、原子核的衰变5.规律：(1)在这个衰变过程中，衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和；衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和。大量事实表明，原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。思考与讨论：在α衰变中，新核的质量数与原来的核的质量数有什么关系？相对于原来的核在元素周期表中的位置，新核在元素周期表中的位置应当向前移还是向后移？要移动几位？你能概括出α衰变的质量数、核电荷数变化的一般规律吗？一、原子核的衰变5.规律：(2)α衰变一般方程：一、原子核的衰变6.

钍234的β衰变：7.钍234的β衰变方程：思考与讨论：

在β衰变中，质量数、核电荷数有什么变化规律？原子核里没有电子，β衰变中的电子来自哪里？一、原子核的衰变8.β衰变的一般方程：9.衰变的本质：(2)β衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。

(1)α衰变：原子核内少两个质子和两个中子。

10.γ射线的产生：

放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，并放出γ光子。因此，γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。半衰期02二、半衰期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。经过n个半衰期(T)其剩余的质量为：

3.公式：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：

二、半衰期5.半衰期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。6.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。核反应03三、核反应1.第一次原子核人工转变：卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素——氧17和一个质子，即：2.核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。与衰变过程一样，在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒。放射性同位素及其应用04四、放射性同位素及其应用1.射线测厚仪利用γ射线的穿透特性四、放射性同位素及其应用2.放射治疗利用γ射线高能量治疗癌症四、放射性同位素及其应用3.培优、保鲜经照射未经照射培优育种四、放射性同位素及其应用4.示踪原子辐射与安全05五、辐射与安全人类一直生活在放射性的环境中。例如，地球上的每个角落都有来自宇宙的射线，我们周围的岩石，其中也有放射性物质。我们的食物和日常用品中，有的也具有放射性，例如，食盐和有些水晶眼镜片中含有钾40，香烟中含有钋210，这些也是放射性同位素，不过它们辐射的强度都在安全剂量之内。五、辐射与安全然而过量的射线对人体组织有破坏作用，这些破坏往往是对细胞核的破坏，有时不会马上察觉。因此，在使用放射性同位素时，必须严格遵守操作规程，注意人身安全，同时，要防止放射性物质对空气、水源、用具等的污染。存在射线危险的地方，常能看到如图所示的标志。课堂练习061．我国科研人员对“嫦娥五号”月球样品富铀矿物进行分析，确定月球直到20亿年前仍存在岩浆活动。已知铀的一种衰变方程为

，

则（

）A．m=8，n=3 B．m=7，n=2C．m=7，n=4 D．m=8，n=1C【答案】C【详解】根据α衰变和β衰变的特点，由质量数守恒和质子数守恒有235=4m+207；92=2m+82-n解得m=7，n=4故选C。2．天然放射性元素

（钍）经过一系列α衰变和β衰变之后，变成

（铅）。下列判断中正确的是（）A．衰变过程共有6次α衰变和2次β衰变 B．铅核比钍核少8个质子C．β衰变所放出的电子来自原子核外 D．钍核比铅核多24个中子B【答案】B【详解】A．α衰变的次数为

,β衰变的次数n2=82+2×6-90=4故A错误；B．铅核、钍核质子数差为n3=90-82=8可知铅核比钍核少8个质子，故B正确；C．β衰变所放出的电子来自原子核内，故C错误；D．钍核、铅核中子数差为n4=(232-90)-(208-82)=16可知钍核比铅核多16个中子，故D错误。故选B。3．1898年12月居里夫妇发现了放射性比铀强百万倍的镭226，镭226的半衰期为1620年，镭226衰变为氡222的方程

。下列说法正确的是（）A．该衰变为α衰变B．该衰变为β衰变C．增加环境温度可以使镭226的半衰期变为810年D．经过3240年，100个镭226中将有75个镭226发生衰变A【答案】A【详解】AB.根据电荷数和质量数守恒，可知X为

，为α衰变，故A正确，B错误；C.半衰期只跟原子核内部结构有关，增加环境温度不能使镭226的半衰期变为810年，故C错误；D.半衰期是大量统计得到的数值，所以经过3240年，100个镭226中不一定将有75个镭226发生衰变，故D错误。故选A。4．日本政府今年3月13日正式决定，东京电力公司福岛第一核电站核废水将于今年春夏排放至大海。核废水中含有大量核反应产生的放射性碘131，已知碘131的衰变方程为

，半衰期为8天。下列说法正确的是（

）A．碘131发生的衰变是α衰变B．碘131发生的衰变是β衰变C．10个碘131原子核经