高中物理 第19章 第2节 放射性元素的衰变课件 新人教版选修35.ppt

第十九章原子核 第2节放射性元素的衰变 栏目链接 学习目标 1 知道什么是原子核的衰变 以及理解 衰变和 衰变的实质 2 知道什么是半衰期 会用半衰期描述衰变速度 知道半衰期的统计意义 1 1 衰变 放射性元素的原子核放出某种粒子后变成新的原子核 我们把这种变化称为原子核的衰变 2 衰变 放射性元素放出 粒子的衰变叫作 衰变 3 衰变 放射性元素放出 粒子的衰变叫作 衰变 2 1 衰变规律 原子核衰变时 衰变前后的电荷数和质量数都守恒 2 衰变方程 衰变 衰变 栏目链接 注 1 核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒 核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化 质量亏损 而释放出核能 2 当放射性物质连续衰变时 原子核中有的发生 衰变 有的发生 衰变 同时伴有 射线 这时可连续放出三种射线 3 核反应过程一般是不可逆的 所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向 不能用等号连接 3 粒子和 粒子衰变的实质 在放射性元素的原子核中 2个中子和2个质子结合得比较紧密 在一定条件下作为一个整体从较大的原子核中抛射出来 这就是 衰变现象 栏目链接 原子核里没有电子 核内的中子可以转变成质子和电子 产生的电子从核内发射出来 这就是 衰变 粒子实质就是氦核 它是由两个质子和两个中子组成的 当发生 衰变时 原子核中的质子数减2 中子数也减2 因此新原子核的核电荷数比未发生衰变时的原子核的核电荷数少2 为此在元素周期表中的位置向前移动两位 衰变是原子核中的中子转化成一个电子 即 粒子放射出来 同时还生成一个质子留在核内 使核电荷数增加1 但 衰变不改变原子核的质量数 所以发生 衰变后 新核比原来的原子核在周期表中的位置向后移动一位 射线是在发生 或 衰变的过程中伴随而生 且 射线是不带电的 因此 射线并不影响原子核衰变后的核电荷数 故不会改变元素在周期表中的位置 但 射线是伴随 衰变或 衰变而产生的 它并不能独立而生 所以 只要有 射线就必有 衰变或 衰变发生 因此从整个衰变过程来看 元素在周期表中的位置可能要发生改变 尝试应用1 原子核发生 衰变时 此 粒子是 d a 原子核外的最外层电子b 原子核外的电子跃迁时放出的光子c 原子核外存在着电子d 原子核内的一个中子变成一个质子时 放射出一个电子解析 因原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成的 原子核内并不含电子 但在一定条件下 一个中子可以转化成一个质子和一个负电子 一个质子可以转化成一个中子和一个正电子 其转化可用下式表示 由上式可看出 粒子 负电子 是原子核内的中子转化而来 正电子是由原子核内的质子转化而来 栏目链接 放射性元素具有一定的衰变速率 例如氡222经 衰变后变成钋218 发现经过3 8天后 有一半氡发生了衰变 再经过3 8天后 只剩下四分之一的氡 再经3 8天后 剩下的氡为原来的八分之一 镭226变为氡222的半衰期是1620年 不同元素的半衰期是不一样的 1 定义 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间 叫作这种元素的半衰期 尝试应用2 多选 关于放射性元素的半衰期 bd a 是原子核质量减少一半所需的时间b 是原子核有半数发生衰变所需的时间c 与外界压强和温度有关 与原子的化学状态无关d 可以用于测定地质年代 生物年代等解析 原子核的衰变是由原子核内部因素决定的 与一般外界环境无关 原子核的衰变有一定的速率 每隔一定的时间即半衰期 原子核就衰变了总数的一半 不同种类的原子核 其半衰期也不同 多选 原子核具有天然放射性 它经过若干次 衰变和 衰变后会变成新的原子核 下列原子核中 有三种是衰变过程中可以产生的 它们是 审题指导 1 写出衰变的核反应方程式 了解核反应的规律 变式训练1 经过m次 衰变和n次 衰变成则 b a m 7 n 3b m 7 n 4c m 14 n 9d m 14 n 18解析 每发生一次 衰变 质量数减少4 电荷数减少2 每发生一次 衰变 质量数不变 电荷数增加1 根据题意有 235 4m 207 92 2m n 82 解两式得m 7 n 4 选项b正确 的衰变方程为 其衰变曲线如图所示 为半衰期 则 栏目链接 栏目链接 一静止的核经 衰变成为 释放出的总动能为4 27mev 问此衰变后核的动能为多少mev 保留1位有效数字 审题指导 1 写出衰变方程式 根据动量守恒可知新核与 粒子发生反冲 动量大小相等方向相反 栏目链接 变式训练3 6027co发生一次 衰变后变为ni核 其衰变方程为 在该衰变过程中还发出频率为 1 2的两个光子 其总能量为 解析