第2节原子核衰变及半衰期.ppt

1、3.2 原子核衰变及半衰期,天然放射现象的发现过程,伦琴发现X射线,贝克勒尔发现铀盐能放出射线,居里夫妇发现放射性元素钋和镭,1895年11月8日这一天，伦琴正在做阴极射线实验。意外地发现在阴极射线到不了的屏上有荧光出现，伦琴经过反复实验，发现这种射线可以穿透千页书、23厘米厚的木板，可以穿透肌肉照出手骨轮廓，由于这种射线的未知性和神秘性，他称之为“X射线”。,伦琴夫人手骨x线片,一、天然放射现象的发现,伦琴射线,贝克勒尔选择氧化铀作为主攻对象，他精心设计了研究方案，用厚黑纸把底片包起来，放在铀盐的下面，在阳光曝晒，在底片上出现了阴影。阳光不能透过黑纸，贝克勒尔认为铀盐受到阳光的照射后除了能够

2、发出荧光还能发射X射线，是X射线透过黑纸使底片感光。当贝克勒尔准备进一步研究时，巴黎却连日阴雨，他只好把实验的东西原封不动地锁进抽屉里。也许是出于职业上的灵感，贝克勒尔突然产生了一个念头，想看看即使不经太阳照晒，底片会不会也有变黑的现象。于是他把底片洗了出来。使他吃惊的是，在没有阳光的情况下，底片上竟然出现明显的感光现象。这说明铀盐本身在发光！,一、天然放射现象的发现,U-238,放射性元素,1898年，居里夫妇从铀矿石中提炼出两种放射性元素，命名为钋和镭。后来，在及其艰苦的条件下，居里夫妇花费4年的时间，从几吨沥青铀矿渣中分离出0.12克纯氯化镭，后来又成功提炼出纯镭。 居里夫妇将镭的放射性

3、引入到医学治疗，后来发展成为“居里疗法”-放射性治疗。她本人由于长期受放射线的照射，患了白血病，双手也被射线灼伤。 由于对放射性的研究，居里夫妇获得了诺贝尔物理学奖；由于分离出纯金属镭，获得了诺贝尔化学奖。居里夫人是唯一一个两次获得诺贝尔奖的女科学家。,居里夫人,一、天然放射现象的发现,什么是天然放射现象？,什么是放射性？,什么是放射性元素？,天然放射现象的发现有什么意义？,物质能自发地发出射线的现象。,物质放出射线的性质。,具有放射性的元素叫做放射性元素，原子序数大于或等于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性，现在用人工的方法也可以制造放射性元素。,天

4、然放射现象说明原子核可以分，原子核具有复杂结构。,一、天然放射现象的发现,在放射性现象中放出的射线是什么呢？它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质外，还有些什么性质呢？带不带电呢？,思考：,利用什么方法可以将各种放射线分离开，并加以鉴别呢？,方法一：利用磁场,方法二：利用电场,二、放射线的本质,从原子核放射出三种射线： 、 ,二、放射线的本质,3、将、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图中表示射线偏转情况正确的是( ), 探究：,A D,放射线从原子核释放出来，表明某些元素的原子核不稳定，能自发放出某些粒子，然后变为新的原子核，这个过程叫原子核的衰变。,三、原子核的衰变,、衰变遵循的规律：电

5、荷数和质量数守恒、动量守恒, 衰变：,2、衰变方程：, 衰变：, 衰变本质：原子核中的中子转化成一个质子和一个电子，电子抛射出来。,三、原子核的衰变,3、衰变的本质原因,衰变本质：在放射性元素的原子核中，2个质子和2个中子结合得比较牢固，作为一个整体从原子核中抛射出来。, 射线本质：在原子核衰变过程中产生的新核，有些处于激发态，这些不稳定的激发态核会辐射出光子（ 射线），所以射线都伴随 、衰变过程中。,注意：,2、在一个原子核的一次衰变中，可能同时放出+ 射线或 + 射线，但不可能同时放出 + + 三种射线。,3、衰变遵循质量数守恒，而不是质量守恒。,1、 射线伴随着衰变或衰变产生，不可能单独

6、放出 射线。,4、衰变次数的计算方法:,通式:,三、原子核的衰变,(1)定义,四、衰变的快慢半衰期,放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间叫半衰期。,(2)公式,(3)影响因素,氡（ ）钋（ ） 半衰期为3.8天,镭（ ）氡（ ） 半衰期为1.6103年,铀（ ）钍（ ） 半衰期为4.5109年,钴（ ） 半衰期为5.27年,钋（ ） 半衰期为3.010-7年,放射性元素衰变的快慢是由原子核自身因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关!,(4)使用条件,半衰期是一个统计概念，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，无法确定何时发生衰变，因此，半衰期只适用于大量的原子核。,五、化石、文物年代鉴定,六、磁场中、 衰变的规律:,思考：,静止的原子核在磁场中发生衰变，释放的粒子和衰变后的新核形成的轨迹圆有什么特点？谁的半