人教版高中物理原子核衰变及半衰期.ppt

人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的 人们认识原子核的结构就是从天然放射性开始的 1896年 法国物理学家贝克勒尔发现 铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线 这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光 物质发射射线的性质称为放射性 具有发射性的元素称为放射性元素 元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象 一 天然放射现象 钡铀云母 翠砷铜铀矿 斜水钼铀矿 铀钙石矿 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 放大了1000倍的铀矿石 在放射性现象中放出的射线是什么东西呢 它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外 还有些什么性质呢 这些射线带不带电呢 二 放射线的本质 放射型物质发出的射线有三种 三种射线 射线 射线 射线 射线 根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定 偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成 我们把它叫做 射线 射线由带正电的 粒子组成 科学家们研究发现每个 粒子带的正电荷是电子电荷的2倍 粒子质量大约等于氦原子的质量 进一步研究表明 粒子就是氦原子核 由于 粒子的质量较大 所以 射线的穿透本领最小 我们用一张厚纸就能把它挡住 射线 与 射线偏转方向相反的那束射线带负电荷 我们把它叫做 射线 研究发现 射线由带负电的粒子 粒子 组成 进一步研究表明 粒子就是电子 射线的穿透本领较强 很容易穿透黑纸 还能穿透几厘米厚的铝板 射线 中间不发生偏转的那束射线叫做 射线 研究表明 射线的实质是一种波长极短的电磁波 它不带电 是中性的 射线的穿透本领极强 一般薄金属板都挡不住它 它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板 氦原子核 高速电子流 高能量电磁波 1 10光速 接近光速 光速 弱 较强 很强 很容易 较弱 更小 阅读课文填写表格 三 原子核的衰变 原子核放出 粒子或 粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变 衰变 放出 粒子的衰变 如 衰变 放出 粒子的衰变 如 1 定义 2 种类 原子核发生衰变时 衰变前后的电荷数和质量数都守恒 衰变 衰变 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 方程及生成物要以实验为基础 不能杜撰 3 规律 衰变方程 4 本质 衰变 原子核内少两个质子和两个中子 衰变 原子核内的一个中子变成质子 同时放出一个电子 射线的产生 射线经常是伴随着 射线和 射线产生的 没有 衰变 元素的放射性与元素存在的状态无关 放射性表明原子核是有内部结构的 说明 5 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 和 三种射线 四 衰变的快慢 半衰期 T 1 意义 表示放射性元素衰变快慢的物理量 2 定义 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间不同的放射性元素其半衰期不同 3 公式 注意 1 半衰期的长短是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 考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位素作为 时钟 来测量漫长的时间 这叫做放射性同位素鉴年法 练习1 关于 三种射线 下列说法中正确的是 A 射线是原子核自发射出的氦核 它的电离作用最弱B 射线是原子核外电子电离形成的电子流 它具有中等的贯穿能力C 射线一般伴随着 或 射线产生 它的贯穿能力最强D 射线是电磁波 它的电离作用最强 C 练习2 如图所示 P为放在匀强电场中的天然放射源 其放出的射线在电场的作用下分成a b c三束 以下判断正确的是 BC A a为 射线 b为 射线B a为 射线 b为 射线C b为 射线 c为 射线D b为 射线 c为 射线 练习3 由原子核的衰变规律可知 C A 放射性元素一次衰变可同时产生 射线和 射线B 放射性元素发生 衰变时 新核的化学性质不变C 放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D 放射性元素发生正电子衰变时 新核质量数不变 核电荷数增加1 练习4 某原子核A的衰变过程为A B C 下列说法正确的是 A 核A的质量数减核C的质量数等于5 B 核A的中子数减核C的中子数等于2 C 核A的中性原子中的电子数比原子核B的中性原子中的电子数多1 D 核A的质子数比核C的质子数多1 D 思考 铀 要经过几次 衰变和 衰变 才能变为 铅 它的中子数减少了多少 8次 衰变 6次 衰变 中子数减少22个 例2 一块氡222放在天平的左盘时 需在天平的右盘加444g砝码 天平才能处于平衡 氡222发生 衰变 经过一个半衰期以后 欲使天平再次平衡 应从右盘中取出的砝码为 A 222gB 8gC 2gD 4g D 练习 在垂直于纸面的匀强磁场中 有一原来静止的原子核 该核衰变后 放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示 由图可以判定 A 该核发生的是 衰变B 该核发生的是 衰变C 磁场方向一定垂直于纸面向里D 不能判定磁场方向向里还是向外 a b BD 练习 静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核 当它放出一个 粒子后 其速度方向与磁场方向垂直 测得 粒子和反冲核轨道半径之比为44 1 如图所示 则 A 粒子与反冲粒子的动量大小相等 方向相反B 原来放射性元素的原子核电荷数为90C 反冲核