天然放射现象

1 / 4 天然放射现象 莲 山课件 m 天然放射现象 一、教学目标 1.在物理知识方面的要求 . （ 1）理解什么是 “ 天然放射现象 ” ，掌握天然放射线的性质； （ 2）掌握原子核衰变规律，理解半衰期概念； （ 3）结合天然放射线的探测问题，提高学生综合运用物理知识的能力 . 2.在复习过程中，适当介绍天然放射性的发现过程，以及有关科学家的事绩，对学生进行科学道德与唯物史观的教育 . 二、重点、 难点分析 1.重点 . （ 1）衰变规律； （ 2）用电场和磁场探测天然射线的基本方法 . 2.难点：用力学和电学知识如何分析天然射线的性质 . 三、主要教学过程 （一）引入新课 回顾法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象的经历，2 / 4 以及贝可勒尔为了试验放射线的性质，用试管装入含铀矿物插在上衣口袋中被射线灼伤、早期核物理学家多死于白血病（放射病）的故事 . （二）教学过程设计 天然放射性 . 1.天然放射现象：某种物质自发地放射出看不见的射线的现象 . 2.原子核的衰变：某种元素原子核自发地放出射线粒子后，转变成新的元素原子核的现象 . 3.天然放射线的性质 .（见下页表） 说明电离本领和贯穿本领之间的关系： 粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其它原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的 粒子，贯穿本领最弱；而 光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最 弱而贯穿本领最强 . 4.衰变规律 . （ 1）遵从规律： 质量数守恒（说明与 “ 质量守恒定律 ” 之区别）； 电荷数守恒； 动量守恒； 能量守恒 . 说明： 衰变是原子核受激发产生的，一般是伴3 / 4 随 衰变或 衰变进行的，即衰变模式是： ， ，没有 这种模式！ （ 3）半衰期：放射性原子核衰变掉一半所用时间 . 说明：某种原子核的半衰期与物理环境和化学环境无关，是核素自身性质的反映 . 【例 1】平衡下列衰变方程： 分析：因为 衰变改变原子核的质量数而 衰变不能，所以应先从判断 衰变次数入手： 每经过 1 次 衰变，原子核失去 2 个基本电荷，那么，钍核经过 6 次 衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差，决定了 衰变次数： 答案： 6， 4. （ 1） 粒子与氡核的动能之比； （ 2）若 粒子与氡核的运动方向与匀强磁场的磁感线垂直，画出轨迹示意图，并计算轨道半径之比 . 解：（ 1）衰变时动量守恒： 0=mv+mRnvRn ， （ 2）若它们在匀强磁场中，运动方向与磁感线垂直，轨道半径 但衰变时射出的 粒子与反冲核（ Rn）都带正电荷，且动量大小相等，则它们在匀强磁场做圆周运动的轨迹是一对外切圆（图 1），轨道半径和粒子电量成反比： 4 / 4 【例 4】一束天然放射线沿垂直电场线的方 向从中间进入到两块平行带电金属板 m、 N 之间的匀强电场中，试问： （ 1）射线 、 、 各是哪种射线？ （ 2） m、 N各带何种电荷？ 提示：参考天然放射线的性质 . 解： 射线不带电，所以是 （直线） . 设带电粒子打到金属板上的位置为 x