放射性元素的衰变

第二节放射性元素的衰变 第十九章原子核 听说过 点石成金 的传说吗 氦核 电子 回顾 三种放射性射线的性质 原子核的表示方法 一 原子核的衰变 2 衰变遵循的原则 质量数守恒 电荷数守恒 1 原子核的衰变 我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变 decay 1 衰变 原子核放出 粒子的衰变叫做 衰变 3 原子核衰变的分类 原子核内少两个质子和两个中子 3 原子核衰变的分类 2 衰变 原子核放出 粒子的衰变叫做 衰变 原子核内的一个中子变成质子 同时放出一个电子 原子核内除了质子和中子还有没有其它粒子 质子 中子 结合 中子 质子 和 衰变 衰变 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 1 衰变 原子核放出 粒子的衰变叫做 衰变 3 原子核衰变的分类 2 衰变 原子核放出 粒子的衰变叫做 衰变 3 衰变 伴随 射线或 射线产生 衰变能单独发生吗 注意 特别提示 1 核反应与化学变化的区别2 核反应方程为什么用箭头 不用等号3 核反应方程只要满足两个守恒 能任意写吗4 质量数守恒和质量守恒是一回事吗 1 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 例 经过一系列 衰变和 衰变后 可以变成稳定的元素铅206 问这一过程 衰变和 衰变次数 解 设经过x次 衰变 y次 衰变 238 206 4x 92 82 2x y x 8y 6 钍232经过6次 衰变和4次 衰变后变成一种稳定的元素 这种元素是什么 它的质量数是多少 它的原子序数是多少 练习 衰变 衰变反映原子核是可以变化的 每一种元素的衰变快慢一样吗 衰变快慢有什么规律 如何描述这一变化规律 二 半衰期 T 1 定义 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间 2 意义 表示放射性元素衰变的快慢不同的放射性元素其半衰期不同 氡222衰变为钋218的半衰期为3 8天镭226衰变为氡222的半衰期为1620年铀238衰变为钍234的半衰期长达4 5 109年 m t T 2T 3T m0 经过n个半衰期 T 其剩余的质量为 质量与原子个数相对应 故经过n个半衰期后剩余的粒子数为 3 公式 m0 N N 2 N 2 N 4 3N 4 N 8 7N 8 关于核的质量 关于核的个数 T 2T 3T 0 2 钋210经 衰变成稳定的铅 其半衰期为138天 质量为64g的钋210 经276天 求钋的质量 解 1 单个的微观事件是不可预测的 所以 放射性元素的半衰期 描述的是统计规律 2 半衰期的长短由核内部自身的因素决定 跟所处的化学状态和外部条件都没有关系 4 注意 5 应用 1 人们利用地壳岩石中存在的微量的放射性元素的衰变规律 测定地球的年龄为46亿年 地壳有一部漫长的演变历史 一部不断变化 不断发展的历史 2 碳14测年技术 14C是具有放射性的碳的同位素 能够自发的进行 衰变 变成氮 一 原子核的衰变 2 衰变原则 质量数守恒 电荷数守恒 1 原子核的衰变 我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变 decay 1 衰变 原子核放出 粒子的衰变叫做 衰变 2 衰变 原子核放出 粒子的衰变叫做 衰变 3 衰变 总是伴随 射线或 射线产生 二 半衰期 1 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 2 不同的放射性元素 半衰期不同 放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定 课堂总结 放射性元素半衰变是一个统计规律 3 氡222衰变为钋218的半衰期是3 8天 纯净的氡经过7 6天后 求氡与钋的原子数之比和氡与钋的质量之比 解 氡与钋的原子数之比为 1 3 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 4 碳14的半衰期是5730年 现有一份古代生物遗骸 其中碳14在碳原子中所占的比例只相当于现代生物中的四分之一 请推算生物的死亡时间 解 遗骸中的碳14是死亡时的四分之一 所以 t 2T 11460 年 练习1 放射性元素发生衰变时 可放出光子 这光子是 A 原子核外层电子受激发后产生的B 原子核内层电子受激后产生的C 产生衰变的这个原子核产生的D 衰变后产生的新核产生的 D 练习2 由原子核的衰变规律可知 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 C 练习3 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 练习4 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5 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6 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 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 反冲核的核电荷数为88D 粒子与反冲核的速度之比为1 88 R1 R2 ABC 静止在匀强磁场中的放射性元素发生衰变后1 放出的粒子与反冲核的动量大小相等 方向相反2 粒子与反冲粒子的运动轨迹是外切圆 粒子与反冲粒子的运动轨迹是内切圆 小结 10 完成核反应方程 Th Pa 衰变为的半衰期是1 2分钟 则64克经过6分钟还有克尚未衰变 2 高考题回顾 例题分析 例题 本题中用大写字母代表原子核 E经 衰变成为F 再经 衰变成为G 再经 衰变成为H 上述系列衰变可记为下式 另一系列衰变如下 已知P和F是同位素 则 A Q和G是同位素 R和H是同位素B R和E是同位素 S和F是同位素C R和G是同位素 S和H是同位素D Q和E是同位素 R和F是同位素 B 例题分析 例题 在垂直于纸面的匀强磁场