放射性衰变(精品)

1、3.2 放射性 衰变 人们通过什么现象或实验发现人们通过什么现象或实验发现原子核原子核是是由更小的微粒构成的？由更小的微粒构成的？ 人们认识原子人们认识原子核的结构就是核的结构就是从天然放射性从天然放射性开始的。开始的。原子序数大于原子序数大于83的所有元素都具有放射性的所有元素都具有放射性原子序数小于原子序数小于83的元素有些也具有放射性的元素有些也具有放射性 1896 1896年，法国物理学家年，法国物理学家贝克勒尔贝克勒尔发现，发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这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，物质种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，物质发射

2、射线的性质称为发射射线的性质称为放射性放射性具有发射性的具有发射性的元素称为元素称为放射性元素放射性元素元素这种自发的放出元素这种自发的放出射线的现象叫做射线的现象叫做天然放射现象天然放射现象一、天然放射现象一、天然放射现象钡铀云母钡铀云母翠砷铜铀矿翠砷铜铀矿斜水钼铀矿斜水钼铀矿铀钙石矿铀钙石矿铅盒铅盒放放射射源源射射线线 天然放射性元素的原子核发出的射天然放射性元素的原子核发出的射线可使照相底片感光线可使照相底片感光照相底片照相底片放射性不是少数几种元素才有的，研究发现：放射性不是少数几种元素才有的，研究发现： 原子序数大于原子序数大于8282的所有元素，都能自发的放出射线，的所有元素，都能

3、自发的放出射线， 原子序数小于原子序数小于8282的元素，有的也具有放射性的元素，有的也具有放射性放大了放大了10001000倍的铀矿石倍的铀矿石放射性物质发出的射线有三种：放射性物质发出的射线有三种：射线射线射线射线射线射线电离能力电离能力贯穿能力贯穿能力速度速度成分成分高能量高能量电磁波电磁波1/10光速光速接近光速接近光速光速光速弱弱较强较强很强很强很容易很容易较弱较弱更小更小阅读课文填写表格：阅读课文填写表格：氦原子核氦原子核He42高速电子流高速电子流e01射线射线射线请根据洛伦兹力的知识来判断这三束各是什么射线请根据洛伦兹力的知识来判断这三束各是什么射线? 具有放射性的元素不论它是

4、以单质的形式具有放射性的元素不论它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响。都不受影响。放射性与元素存在的状态无关。放射性与元素存在的状态无关。元素的化学性质元素的化学性质原子核外的电子原子核外的电子决定决定射线射线原子核原子核来源来源人们认识原子核的结构是从人们认识原子核的结构是从 开始的。开始的。 衰变亦称衰变亦称“蜕变蜕变”。指放射性元素放射出粒。指放射性元素放射出粒子而转变为另一种元素的过程。子而转变为另一种元素的过程。( (如镭放出如镭放出 ) )原子核衰变时电荷数和质量数都守恒原子核衰变时电荷数和质量数都守恒 U238

5、U238在在 衰变时产生的钍衰变时产生的钍234234也具有放射性，也具有放射性，放出放出 离子后变为（镤）离子后变为（镤）Th234Th234，上述的过程可以，上述的过程可以用下面的衰变方程表示：用下面的衰变方程表示：U23892Th23490He42Pa23491e01 -Th23490衰变衰变质子质子中子中子结合结合衰变在放射性元素的原子核中：在放射性元素的原子核中：中子中子质子质子电子电子转化转化和和衰变YHeXAZAZ4242 衰变规律：新的原子核比原来的核质量数减少4，电荷数减小2YeXAZAZ101 衰变规律：新的原子核比原来的核质量数不变，电荷数增加1放射性物质发射出来的射线放

6、射性物质发射出来的射线氦核正电1/10 C强弱电子负电9/10 C弱强电磁波不带电C 无最强物质电性速度电离本领穿透本领 射线经常是伴随射线经常是伴随 射线和射线和 射线产生的射线产生的.为什么为什么当放射性物质连续发生衰变时，原子核中当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生有的发生 衰变，有的发生衰变，有的发生 衰变，同时衰变，同时伴随着伴随着 辐射。这时射线中就会同时具有辐射。这时射线中就会同时具有 、 和和 三种射线。三种射线。放射性元素的原子核放射性元素的原子核有半数发生衰变所需有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元的时间，叫做这种元素的素的半衰期半衰期半半衰期表示放射性元素衰期表示

7、放射性元素衰变快慢的物理量。衰变快慢的物理量。 放射性元素衰变的快慢有一定的规律。放射性元素衰变的快慢有一定的规律。n如：如：Na24Na24的半衰期是的半衰期是2 2小时小时1010克克NaNa经经2 2小时小时 衰变了衰变了5 5克克 剩剩 5 5克克 又经又经2 2小时小时 又衰变又衰变2.52.5克克 剩剩 2.52.5克克 再经再经2 2小时小时 又衰变又衰变1.251.25克克 剩剩 1.251.25克克1010克克Na24Na24经经6 6小时共衰变了小时共衰变了8.758.75克克 剩剩1.251.25克克002121mmmTtn没发生衰变的质量 考古学家确定古木年代的方法是用

8、放射性考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位素作为同位素作为“时钟时钟”，来测量漫长的时间，这，来测量漫长的时间，这叫做放射性同位素鉴年法叫做放射性同位素鉴年法 半衰期是由元素原子核本身的因素决半衰期是由元素原子核本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态及周定的，与原子所处的物理、化学状态及周围环境、温度都无关。围环境、温度都无关。不同的放射性元素，半衰期不同。不同的放射性元素，半衰期不同。1.“单个的微观事件是不可预测的单个的微观事件是不可预测的”，所以，放射性，所以，放射性元素的半衰期，描述的是元素的半衰期，描述的是统计规律统计规律。2.半衰期的长短由半衰期的长短由核内部自身核内部自

9、身的因素决定，跟所处的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件都没有关系。的化学状态和外部条件都没有关系。注意：三、化石、文物年代鉴定C146C1261、 是放射线同位素，它的半衰期5730年， 大气中的CO2 在生物的新陈代谢中经常被吸收或放出，所以生物体内 与 比例和空气中相同，都是固定不变，但生的死后，新陈代谢停止，由于是 具有天然放射性，会发生衰变，生物残骸中的 比值将不断减小。因此只要测量出古代动植物残骸中的 与 比值就可以估计它们年年龄-这种方法叫 鉴年法.例如：某古代植物中 的含量是活植物体中 的含量的1/8，则由 该植物死亡时间是57303=17190年C146C126C146C1

10、46C146C126C146C146C146C1262 2、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、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，测定地球的年龄为地球的年龄为4646亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部不断变化、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。不断发展的历史。1 1、下面的事实揭示出原子核具有复杂结构的是（、下面的事实揭示出原子核具有复杂结构的是（ ） A A、粒子散射实验粒子散射实验 B B、氢光谱实验、氢光谱实验 C C、X X光的发现光的发现 D D、天然放射现象、天然放射现象D2 2、完成下面的核反应方程式、完成下面

11、的核反应方程式 BiPbRnRa21483214822228622688精讲细练精讲细练nAIHe10271342 SiP301430154、10g某放射性元素经过某放射性元素经过20天后还剩天后还剩0.625g，则该元素的半衰期是则该元素的半衰期是 天，如果再经过天，如果再经过30天，天，还剩还剩 g该元素。（结果保留三位有效该元素。（结果保留三位有效数字）数字） 50.009773、天然放射性元素、天然放射性元素 衰变成不具有放射衰变成不具有放射性的元素性的元素 时，要经过时，要经过 次次衰衰变，变， 次次衰变。衰变。 22688Ra20682Pb54一、原子核的衰变一、原子核的衰变2.2.衰变原则：衰变原则：质量数质量数守恒，电荷数守恒。守恒，电荷数守恒。1.1.原子核的衰变：原子核的衰变：衰变亦称衰变亦称“蜕变蜕变”。指放射性元素放射出粒子而转变为另一种。指放射性元素放射出粒子而转变为另一种元素的过程。元素的过程。（decay） （1 1） 衰变衰变: :原子核放出原子核放出 粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做 衰变衰变 （2 2）衰变衰变: :原子核放出原子核放出粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做衰变衰变 （3 3）衰变衰变: :总是伴随总是伴随 射线或射线或 射线产生射线产生. .二、半衰期二、半衰期 1 1、半衰期、半衰期: :放射性