人教版高中物理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课件

物理第五章原子核第2节放射性元素的衰变[学习目标]1．知道放射现象的实质是原子核的衰变；知道两种衰变的基本性质，掌握原子核的衰变规律。2．会用半衰期描述衰变的快慢，知道半衰期的统计意义。会利用半衰期解决相关问题。3．知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程。4．了解放射性在生产和科学领域的应用。知道射线的危害及防护。知识点1原子核的衰变1．定义：原子核自发地放出_______或_______，则核电荷数变了，变成另一种_________，这种变化称为原子核的衰变。2．衰变分类(1)α衰变：放出α粒子的衰变。(2)β衰变：放出β粒子的衰变。α粒子β粒子原子核电荷数质量数[判一判]1．(1)原子核发生α衰变时，核的质子数减少2，而质量数减少4。(

)(2)原子核发生β衰变时，原子核的质量不变。(

)(3)原子核发生衰变时，质量数和电荷数都守恒。(

)√×√知识点2半衰期1．定义：放射性元素的原子核有______发生衰变所需的时间。2．决定因素放射性元素衰变的快慢是由_______________的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。不同的放射性元素，半衰期______。半数核内部自身不同[判一判]2．(1)半衰期就是放射性元素全部衰变所用时间的一半。(

)(2)半衰期可以通过人工进行控制。(

)××新原子核或者发生状态变化卢瑟福质量数电荷数知识点4放射性同位素及其应用1．定义：很多元素都存在一些具有_________的同位素，称为放射性同位素。2．放射性同位素的应用(1)应用射线可以测厚度、医疗方面的____________、照射种子培育优良品种等。(2)示踪原子：有关生物大分子的结构及其功能的研究，要借助于______原子。放射性放射治疗示踪知识点5辐射与安全人类一直生活在放射性的环境中，________的射线对人体组织有破坏作用。要防止_______________对水源、空气、用具等的污染。过量放射性物质√2．(半衰期)关于放射性元素的衰变，下列说法正确的是(

)A．半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间B．半衰期是原子核的核子数减少一半所需的时间C．温度越高，放射性元素衰变就越快D．β衰变的实质说明原子核内部有电子√解析：原子核的衰变有一定的速率，每隔一定的时间(即半衰期)，原子核就衰变掉总数的一半，B错误，A正确；放射性元素的半衰期与原子的化学状态和物理状态无关，C错误；β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，D错误。√√(2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数守恒确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据电荷数守恒确定β衰变的次数。√√√3．半衰期的影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关。4．适用条件：半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核。【例2】某原子研究实验室发生放射性同位素泄漏事故。已知该元素的半衰期为3天，总放射量为人体最大允许量的8倍，则研究人员至少需等待几天后才能进入该实验室(

)A．3天 B．6天C．9天 D．24天√[针对训练3]

(多选)在居室装修中经常使用花岗岩、大理石等材料，这些材料都不同程度地含有放射性元素。比如，有一些含镭的材料会释放出放射性惰性气体氡，而氡产生后很快衰变成一系列放射性产物，对人的健康是有危害的。已知氡的半衰期为3.8天，根据有关放射性的知识，下列说法正确的是(

)A．氡被吸入人体后，放射性衰变将会停止B．随着气温的升高，氡的半衰期不会变化C．β衰变的本质是中子转化成一个质子和一个电子D．10个氡原子核经过3.8天后还剩5个氡原子核√√解析：氡被吸入人体后，放射性衰变不会停止，A错误；半衰期与外部条件无关，则随着气温的升高,氡的半衰期不变，B正确；β衰变的本质是中子转化成一个质子和一个电子，C正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核衰变不适用，D错误。√探究三衰变粒子在磁场中的运动分析[针对训练4]

(多选)实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生衰变，衰变产生的新核和释放出的粒子恰能在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹如图所示。下列说法正确的是(

)A．原子核发生的是α衰变B．磁场方向垂直于纸面向里C．轨迹2是新核的D．释放出的粒子和新核具有相同的动能√√解析：衰变后新核和粒子的运动方向相反，由洛伦兹力提供向心力可知,新核和粒子的电性相反，新核带正电荷，则粒子带负电荷，所以应该是β衰变，故A错误；由左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向里，故B正确；探究四放射性同位素的应用1．分类放射性同位素可分为天然放射性同位素和人工放射性同位素两种，天然放射性同位素不过40多种，而人工放射性同位素已达1000多种，每种元素都有自己的放射性同位素。2．人工放射性同位素的优点(1)放射性强度容易控制。(2)可以制成各种所需的形状。(3)半衰期比天然放射性同位素短得多，放射性废料容易处理。因此，凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素。3．放射性同位素的主要应用(1)利用它的射线①工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿