第四章 原子核4.1、2ppt课件

第一节走进原子核 放射性的发现 1896年法国物理学家亨利 贝克勒尔发现铀和含铀的矿物都能够发出看不见的射线 这种射线可以使包在黑纸里的照相底片感光 物体放出射线的性质 叫做放射性 具有放射性的元素叫放射性元素 在贝克勒尔的建议下 玛丽 居里和她的丈夫皮埃尔 居里对铀和各种含铀的矿石进行了深入的研究 并发现了两种放射性更强的新元素 玛丽 居里为了纪念她的祖国波兰 把其中的一种元素命名为钋 PO 另一种元素命名为镭 Ra 原子序数大于83的所有元素 都具有放射性 原子序数小于83的元素 有的也具有放射性 能够自发地放出射线的元素叫做天然放射性元素 原子核的组成 1919年 卢瑟福用 粒子轰击氮核时 发现了质子 不可见粒子 粒子 粒子轰击铍产生的不可见粒子是什么 原子的真面目 质子和中子统称为 原子核 核子 核电荷数 质子数 Z 原子序数 核外电子数 原子核的质量数 A 核子数 质子数 中子数 原子核符号 X为元素符号 第二节核衰变与核反应方程 天然放射线在电场中的偏转 天然放射线在磁场中的偏转 射线的运动轨迹是曲线 R R 射线的运动轨迹是直线 一 天然放射线在电场和磁场中的偏转 照相底片 B 天然放射线到底是一种什么粒子 二 天然放射线的组成 放射性物质放出的射线常见的有三种 射线 射线和 射线 射线 高速运动的 粒子流 射线 高速运动的电子流 射线 高频电磁波 高能光子流 三 天然放射线的性质 三种射线 四 原子核的衰变 射线 射线和 射线都是从原子核里放射出来的 原子核放出粒子或粒子后 会变成新的原子核 1 原子核的衰变 一种元素经放射过程变成另一种元素的现象 称为原子核的衰变 原子核在衰变的过程中由于放出某种粒子而转变为新的原子核 新核 四 原子核的衰变 2 衰变规律 原子核在衰变前的质量数之和等于衰变后的质量数之和 衰变前的电荷数之和也等于衰变后的电荷数之和 原子核在衰变时 电荷数和质量数都守恒 但质量不守恒 3 衰变的种类 1 衰变铀238的原子核放出一个 粒子后 核的质量数减少4 电荷数减少2 成为新核 这个新核就是钍234原子核 这个过程就是 衰变 2 衰变衰变中产生的钍234也具有放射性 它能放出一个 粒子而变成镤234 这个过程就是 衰变 四 原子核的衰变 说明 由于原子核的能级越低越稳定 放射性的原子核在发生 衰变或 衰变后产生的新核往往处于高能级 这时它要向低能级跃迁 并辐射 光子 因此 射线是伴随 射线或 射线产生的 当放射性物质连续发生衰变时 有的原子核发生 衰变 有的发生 衰变 如果还伴随着 辐射 这时射线中就会同时具有 三种射线 五 核反应方程 1 核反应 除了天然放射性元素会自动产生自发核衰变外 还可以利用天然放射性的高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核 以产生新的原子核 这个过程叫做核反应 2 反应能 在核反应过程中 原子核的质量和电荷数会发生变化 同时伴随着能量的释放或吸收 所放出或吸收的能量叫做反应能 五 核反应方程 3 核反应方程 规律 无论是核衰变还是核反应 方程两边总的质量数和电荷数守恒 利用人工的方法实现原子核的人工转变 质子的发现 核反应方程是 中子的发现核反应方程是 五 核反应方程 3 衰变规律 通式 1 衰变 2 衰变 3 衰变 原子核处于较高能级 辐射光子后跃迁到低能级 辐射不引起原子核衰变 4 核内放出电子原因 中子转化成质子和电子 六 例子 1 衰变 六 例子 2 衰变 七 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 半衰期越大 表明放射性元素的衰变变得越慢 2 计算式 式中mo表示放射性物质衰变前的质量 m表示放射性物质衰变后的剩余质量 t表示经过 衰变 的时间 七 半衰期 3 衰变曲线 七 半衰期 4 说明 对一定量的某种放射性元素 有些核先衰变 有些核后衰变 每个核的存活时间是不一样的 放射性核素的平均存活时间称为平均寿命 记为t 根据放射性衰减规律 半衰期与平均寿命之间的关系为 T1 2 0 693 每一种放射性元素都有一定的半衰期 不同的放射性元素 半衰期不同 例如 氡222变为钋218的半衰期为3 8天 而镭226变为氡222的半衰期为1620年 铀238变为钍234的半衰期为4 5 109年 七 半衰期 5 注意 半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定 跟原子所处的物理状态 如压强 温度等 或化学状态 如单质 化合物 无关 例如 一种放射性元素 不管它以单质存在还是以化合物的形式存在 或者对它加压 或者增高它的温度 都不能改变其半衰期 课堂练习 1 关于天然放射现象 下列说法正确的是 A 是玛丽 居里夫妇发现的 B 首先说明了原子核不是单一的粒子 C 射线必须伴随着 或 射线而产生 D 任何放射性元素都能同时发出三种射线 BC 课堂练习 2 在下面的核反应方程式中中 正确的是 A X是中子 k 9 B X是中子 k 10 C X是质子 k 9 D X是质子 k 10 B 课堂练习 3 近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展 科