5.2放射性元素的衰变课件高二下学期物理人教版选择性

第五章原子核第2节放射性元素的衰变人教版物理选择性必修第三册问题与思考：

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？

新课引入一、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：新课讲授α衰变：放出α粒子的衰变β衰变：放出β粒子的衰变α衰变β衰变4.规律：衰变前后的电荷数和质量数都守恒一、原子核的衰变3.衰变方程：①方程式②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本质：原子核内两个质子和两个中子结合成一个α粒子射出5.α衰变一般方程：一、原子核的衰变①方程式②本质：原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子（射出）7.γ射线伴随α衰变和β衰变产生没有γ衰变一、原子核的衰变6.β衰变的一般方程：γ辐射原子核的能量也跟原子的能量一样，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，同样是能级越低越稳定。

放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，往往蕴藏在核内的能量会释放出来，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（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。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1.定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。经过n个半衰期(T)其剩余的质量为：

2.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：

元素X的原子个数3、说明：①半衰期的长短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。．4、意义：反映了大量原子核衰变的快慢二、半衰期

卢瑟福用α粒子轰击氮核，产生了氧的一种同位素，同时打出一种新粒子。

衰变是原子核的自发变化，原子核的变化也可用人工方法来控制。质子p1、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程三、核反应2、规律：核反应中质量数与电荷数守恒3、说明：核反应是原子核的变化，化学反应是核外电子的变化4.几个重要的人工核反应方程（1）发现质子的核反应方程——卢瑟福（2）发现中子的核反应方程——查德威克（3）发现人工放射性同位素———居里夫妇

天然存在的放射性元素只有四十几种，但用人工方法得到的放射性性同位素有一千多种，因而放射性同位素有着广泛的用途。由于同位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。四、放射性同位素及其应用（1）利用它的射线A、由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ射线探伤仪．γ射线探伤仪

四、放射性同位素及其应用B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制放射线测厚仪c、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等食品保鲜利用钴60的γ射线治疗癌症（放疗）被不同剂量γ射线照射后的马铃薯8个月后的情况，左上方的马铃薯没经过γ射线照射，右下方的被γ射线照射的剂量最大，左下方保存最好的马铃薯被γ射线照射的剂量适中。“鲁棉一号”就是山东省棉花研究所的科技人员应用放射性同位素钴-60放出的伽玛射线处理棉花杂交的后代育成的．（2）作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.

棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收．但是，什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究．如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上面的问题就很容易解决。人体甲状腺的工作需要碘．碘被吸收后会聚集在甲状腺内．给人注射碘的放射性同位素碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病．用碘-131诊断甲状腺示踪原子1、射线应用2、示踪原子①探伤仪③培育新种④保存食物⑥消除有害静电

(电离)⑤消灭害虫②治疗恶性肿瘤①农作物检测②诊断器质性和功能性疾病③生物大分子结构及功能研究四、放射性同位素及其应用

原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染，在利用放射性同位素给病人做“放疗”时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，导致病人因放射性损害而死去。有些矿石中含有过量的放射性物质，如果不注意也会对人体造成巨大的危害。五、辐射与安全过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用。

20世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性遭原子弹炸后的广岛新课讲授（1）在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄（2