4.2原子核的衰变及半衰期ppt课件

4 2原子核的衰变及半衰期 教学目标 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 翠砷铜铀矿 斜水钼铀矿 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 钡铀云母 翠砷铜铀矿 斜水钼铀矿 铀钙石矿 铅盒 放射源 射线 天然放射性元素的原子核发出的射线可使照相底片感光 照相底片 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 物质放出射线的性质称为放射性 具有放射性的元素称为放射性元素 Z 83 放射性元素自发的发出射线的现象叫做天然放射现象 一 天然放射现象 放射性元素 居里和居里夫人在贝可勒尔的建议下 对铀和铀的各种矿石进行了深入研究 又发现了发射性更强的新元素 其中一种 为了纪念她的祖国波兰而命名为钋 Po 另一种命名为镭 Ra 天然放射性现象 什么是放射性 什么叫放射性元素 什么叫天然放射现象 阅读教材回答下列问题 1 物质放出射线的性质 叫放射性 放射性是某些物质天然发生的现象 与外界因素无关 2 具有放射性的元素叫放射性元素 Z 83 3 物质能自发地放出射线的现象叫天然放射现象 意义 放射性的发现 使人们认识到原子核是可分的 原子核也有内部结构 请根据洛伦兹力的知识来判断这三束各是什么射线 放射性物质发出的射线有三种 天然放射线有哪几种 其性质如何 氦核 2 4 0 1c 最强 最弱 电子 1 1 1837 0 99c 较强 较强 光子 0 0 c 最弱 最强 元素的放射性是原子的性质还是原子核的性质 放射性的发现有何重要意义 特点 与元素所处的化学状态无关本质 是原子核的性质 而不是原子的性质意义 射线来自于原子核 表明原子核是可分的 原子核也有内部结构 三 放射性元素的衰变 阅读课本回答 1 什么叫原子核的衰变 原子核的衰变有哪几种情况 原子核衰变过程遵循什么规律 1 原子核的衰变 原子核由于放出某种粒子而转变成新核的现象 叫做原子核的衰变 2 原子核的衰变分为两种 衰变 衰变 3 衰变遵从的规律是 电荷数 质量数 能量和动量都守恒 衰变规律 衰变规律 辐射不引起原子核衰变 2 原子核在放出 射线的过程中是否会发生衰变 衰变 放出 粒子的衰变 如 衰变 放出 粒子的衰变 如 3 衰变是怎样产生的 射线是怎样产生的 衰变在放射性元素中 2个中子和两个质子结合的比较紧密 作为一个整体从较大的原子核中放射出来 衰变核内的中子转化为质子和电子 产生的电子从核中释放出来原子核发生 衰变或 衰变时 产生的新核处于较高能级 新核由高能级向低能级跃迁时辐射出 光子 射线是伴随 射线或 射线产生的 质子 中子 在放射性元素的原子核中 中子 衰变的本质 原子核内的两个质子和两个中子结合成氦核 衰变的本质 原子核内的一个中子变成质子 同时放出一个电子 注意 1 射线来自于原子核 与核外电子无关 2 原子核发生 衰变或 衰变时 产生的新核处于较高能级 新核由高能级向低能级跃迁时辐射出 光子 1 定义 放射性元素的原子核有半数发生衰变所用时间 叫放射性元素的半衰期 2 衰变规律 m0 放射性元素的原有质量 m 经过n个半衰期的时间后剩余的放射性元素的质量 则有m 1 2 nm0或m m0 1 2 n3 决定半衰期的因素 由原子核本身决定 只与元素的种类有关 跟元素所处的物理或化学状态无关 4 是大量原子核衰变的统计规律 对少数原子核无意义 某个原子核何时发生衰变是未知的 放射性元素的半衰期 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 半衰期表示放射性元素衰变快慢的物理量 放射性元素的剩余质量与原有质量的关系 例题 放射性元素衰变的快慢用什么来描述 氡238经过3 8天有一半发生了衰变 转变为钋218 经多长时间剩余1 64它能够全部转变为钋218吗 放射性元素的原子核衰变掉一半所用时间 叫放射性元素的半衰期 放射性元素衰变的快慢用半衰期来描述 衰变规律 m0 放射性元素的原有质量 m 经过n个半衰期的时间后剩余的放射性元素的质量 则有m 1 2 nm0或m m0 1 2 n 例 钍232 232 90Th 经过 次 衰变和 次 衰变 最后成为铅208 208 82Pb 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 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 4 五 核反应的类型 1 衰变2 原子核的人工转变3 重核的裂变4 轻核的聚变 六 磁场中 衰变的规律1 静止原子核衰变前后系统动量守恒 2 1 衰变或放出正电子外切圆R大 粒子 或正电子 R小新核 2 衰变内切圆R大 粒子 电子 R小新核3 规律 半径与电荷量成反比 衰变