《原子核衰变及半衰期》学案（鲁科选修）.doc

第二节 原子核衰变及半衰期 学案【学习目标】（1）了解天然放射现象及其规律；（2）知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们；（3）知道放射现象的实质是原子核的衰变；（4）知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律；（5）理解半衰期的概念。【学习重点】天然放射现象及其规律，原子核的衰变规律及半衰期。知道三种射线的本质，以及如何利用磁场区分它们及半衰期描述的对象。【知识要点】1、天然放射现象（1）物质发射射线的性质称为放射性(radioactivity)。元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象，具有放射性的元素称为放射性元素。（2）放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性。2、射线到底是什么实验发现：元素具有放射性是由原子核本身的因素决定的，跟原子所处的物理或化学状态无关。不管该元素是以单质的形式存在，还是和其他元素形成化合物，或者对它施加压力，或者升高它的温度，它都具有放射性。三种射线都是高速运动的粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大的核能，原子核内也有其复杂的结构。3、原子核的衰变（1）原子核的衰变 原子核放出或粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变。一种物质变成另一种物质。（2）衰变 铀238核放出一个粒子后，核的质量数减少4，核电荷数减少2，变成新核-钍234核。那这种放出粒子的衰变叫做衰变。这个过程可以用衰变方程式来表示：23892U23490Th+42He（3）衰变方程式遵守的规律 第一、质量数守恒 第二、核电荷数守恒衰变规律：AZXA-4Z-2Y+42He（4）衰变 钍234核也具有放射性，它能放出一个粒子而变成23491Pa（镤），那它进行的是衰变，请同学们写出钍234核的衰变方程式？粒子用0-1e表示。 钍234核的衰变方程式： 23490Th23491Pa+0-1e 衰变前后核电荷数、质量数都守恒，新核的质量数不会改变但核电荷数应加1衰变规律：AZXAZ+1Y+0-1e（5）射线 是由于原子核在发生衰变和衰变时原子核受激发而产生的光（能量）辐射，通常是伴随射线和射线而产生。射线的本质是能量。理解射线的本质，不能单独发生。4、半衰期氡的衰变图的投影：m/m0(1/2)n（1）氡每隔3.8天质量就减少一半。（2）用半衰期来表示。（3）大量的氡核。半衰期表示放射性元素的衰变的快慢；放射性元素的原子核，有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期；半衰期描述的对象是大量的原子核，不是个别原子核，这是一个统计规律。【典型例题】例题1：下列说法正确的是（ ）A射线粒子和电子是两种不同的粒子 B红外线的波长比X射线的波长长C粒子不同于氦原子核 D射线的贯穿本领比粒子强点评：本题考查了粒子的性质及电磁波波长的比较等基本知识。19世纪末20世纪初，人们发现X，射线，经研究知道，X，射线均为电磁波，只是波长不同。可见光，红外线也是电磁波，波长从短到长的电磁波波谱要牢记。另外，射线是电子流，粒子是氦核。从，三者的穿透本领而言：射线最强，射线最弱，这些知识要牢记。例2：配平下列衰变方程23492U23090Th+( 42He )23490U23491Pa+( 0-1e )【达标训练】1.钍232（23290Th）经过_次衰变和_次衰变，最后成为铅208（20882Pb）2.静止在匀强磁场中的，放出粒子，衰变成，衰变后的速度方向与磁场方向垂直。写出衰变方程；计算衰变后的轨道半径与粒子的轨道半径之比。3.如图，X为未知的放射源，L为薄铝片.若在放射源和计数器之间加上L，计数器的计数率大幅度减小；在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变.则X可能是（ ）A和的混合放射源B纯放射源C和的混合放射源D纯放射源答案：1解析：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：衰变次数=6 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：衰变次数=42解析：洛伦兹力提供带电粒子在匀强磁场运动的向心力得： 由上式得： 因和的动量等大，所在磁场相同，有：即：3.解析：由于粒子的贯穿本领较小，在放射源和计数器之间加上薄铝片后，计数器的计数率大幅