放射性元素的衰变

1、2放射性元素的衰变目标定位1.知道什么是原子核的衰变 2知道a衰变和B衰变的规律及 实质，并能熟练写出衰变方程 3理解半衰期的概念，学会利用半衰期解决相关问 题.一、原子核的衰变原子核放出a粒子或B粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变 了，变成另一种原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变.原子核衰变时电荷数 和质量数都守恒.二、a衰变：原子核进行a衰变时，质量数减少 4电荷数减少2.U的a衰变方程为 LR Th+He.二、B衰变：原子核进行B衰变时，质量数不变，电荷数增加1，Th的B衰变方程为 ThR Pa+ e.四、半衰期1. 放射性元素的原子核有半数发牛衰变所需的时间，叫做这种元

2、素的半衰 期.2. 放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学 状态和外部条件没有关系.一、原子核的衰变1 .原子核放出a粒子或B粒子后，变成另一种原子核，这种现象称为原子 核的衰变.2 .a 衰变：X R Y+ He原子核进行a衰变时，质量数减少4，电荷数减少2.a衰变的实质：在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较牢 固，有时会作为一个整体从较大的原子核中释放出来，这就是放射性元素发生的 a衰变现象.3. B 衰变：X->Y+ e原子核进行B衰变时，质量数不变，电荷数增加1.B衰变的实质：原子核中的中子转化成一个质子且放出一个电子即B粒子，使核电荷数

3、增加1,但B衰变不改变原子核的质量数，其转化方程为：n>H+ e.4. 衰变规律：衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒.5. 丫射线是在发生a或B衰变过程中伴随而生，且 丫粒子是不带电的粒 子，因此丫射线并不影响原子核的核电荷数，故 丫射线不会改变元素在周期表中 的位置.6. 确定衰变次数的方法设放射性元素X经过n次a衰变和m次B衰变后，变成稳定的新元素 丫，则 衰变方程为X> Y+ nHe+ me.根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程A= A'+ 4n，Z= Z'+ 2n m例1原子核92U经放射性衰变变为原子核90Th,继而经放射性衰变变为 原子核91Pa,再经放射

4、性衰变变为原子核 92U.放射性衰变、和依次为 ( )A.a衰变、B衰变和B衰变B衰变、a衰变和B衰变C.B衰变、B衰变和a衰变D a衰变、B衰变和a衰变答案 A解析 根据衰变反应前后的质量数守恒和电荷数守恒特点，92U核与90Th核比较可知，衰变的另一产物为 He,所以衰变为a衰变，选项B、C错误； 91Pa核与92U核比较可知，衰变的另一产物为 e,所以衰变为B衰变，选项 A正确、D错误.例2 U核经一系列的衰变后变为Pb核，问：(1) 一共经过几次a衰变和几次B衰变？(2) Pb与U相比，质子数和中子数各少了多少？(3) 综合写出这一衰变过程的方程答案 (1)8次a衰变，6次B衰变 (2

5、)10个；22个(3) 见解析解析(1)设U衰变为Pb经过x次a衰变和y次B衰变，由质量数守恒和电 荷数守恒可得238= 206+ 4x 92= 82+ 2x y 联立解得x = 8, y = 6.即一共经过8次a衰变和6次B衰变.(2) 由于每发生一次a衰变质子数和中子数均减少2,每发生一次B衰变中 子数少1,而质子数增加1,故Pb较U质子数少10,中子数少22.(3) 核反应方程为UHPb+ 8He+ 6e.借题发挥 衰变次数的判断方法(1) 衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒(2) 每发生一次 a 衰变质子数、中子数均减少 2.(3) 每发生一次B衰变中子数减少1,质子数增加1.针对训练

6、1 U经过m次a衰变和n次B衰变，变成Pb,则()Am= 7, n= 3 Bm= 7, n= 4Cm= 14, n= 9 D m= 14, n= 18答案 B解析 根据题意有： 235 4m= 207, 92 2m+ n= 82,解两式得 m= 7, n= 4, 选项 B 正确二、对半衰期的理解1 对半衰期的理解：半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量,同一放射 性元素具有的衰变速率一定,不同元素的半衰期不同,有的差别很大2半衰期公式N余=N原，m余=m式中N原、m表示衰变前的原子数和质量，N余、m余表示衰变后的尚未发生衰变 的原子数和质量，t表示衰变时间，T表示半衰期.3适用条件：半衰期是一

7、个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结， 对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变 的概率，即某时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核例3碘131核不稳定，会发生B衰变，其半衰期为8天.(1) 碘131核的衰变方程：I >(衰变后的元素用X表示).(2) 经过天75 %的碘 131核发生了衰变.答案 (1)X e (2)16解析(1)根据衰变过程电荷数守恒与质量数守恒可得衰变方程：I>X+e.(2) 每经 1 个半衰期，有半数原子核发生衰变，经 2 个半衰期将剩余，即有 75 % 发生衰变，即经过的时间为 16天针对训练2放射性元素(Rn)经a衰变成为钋(Po)，半衰期约为3.8天；但 勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素 Rn 的矿石，其原因是 ()A.目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B.在地球形成的初期，地壳中元素 Rn的含量足够高C当衰变产物Po积累到一定量以后，Po的增加会减慢Rn的衰变进程D.Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰