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原子核结构的探索

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1、第十二章B节物质的放射性及其应用原子核结构的探索（一）,一、天然放射现象,2）1896年，法国物理学家贝可勒尔发现了天然放射现象，揭开了人们研究原子核结构的序幕。,3）居里夫妇发现了放射性更强的新元素钋和镭。,4）1903年，贝克勒耳和居里夫妇一起获得诺贝尔物理学奖。,1）天然放射现象：原子核自发放出射线的现象，这种性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素。,二、放射线的性质,1、三种射线：射线、射线、射线。,实验示意图：下部是一个铅盒，把微量的放射源放在其底部，由于射线不能穿透很厚的铅板，所以只能沿铅盒上方的小孔向外射出，整个装置放在电场中.,实验分析： 1）照相底片上发现三个暗斑,这说明在电场的作用下，射线分成了三束，其中的一束沿原来的方向前进，另外两束向相反方向偏转，表明了这两束射线是由带电粒子组成的，电荷的符号相反，无偏转的射线是电中性的 2）由三个暗斑的位置可知，带正电的射线偏转较小，带负电的射线偏转较大人们把带正电的射线叫射线，把带负电的射线叫射线，把无偏转（即不带电）的射线叫射线,说明：1、贯穿本领与速度有关。 2、电离作用与电量有关。 3、在电场与磁场中的偏折

2、情况与加速度（即质量和电量）有关。,2、三种射线的成分和性质,射线种类,组成,速度,贯穿本领,电离作用,射线,射线,高速氦核流,高速电子流,频率很高的光子流,很小一张薄纸就能挡住,很大能穿过几毫米厚的铝板,最大能穿过几毫米厚的铅板,射线,约,接近,等于,很强,很小,较弱,C,C,粒子是,粒子是,偏折,偏折较大,不偏折,有偏折,三、放射性元素的衰变,3、原子核的表示：原子核常用符号来表示，X是元素符号，Z为原子核的原子序数，也叫核电荷数，A为原子核的质量数。,例如：表示碳核的原子序数为6，质量数为12，有时也可用来表示或写成C12（碳12）。,1、原子核的衰变：原子核由于自发的放出某种射线而转变为新的原子核的变化。,2、原子序数大于83的所有元素都具有天然放射性；原子序数小于83的元素有的也具有放射性。,1）衰变：原子核放出粒子的衰变。,3、三种衰变,例如：铀238核放出一个粒子后成为新核钍234,核反应规律：原子核衰变前后的电荷数和质量数都守恒.,衰变规律：衰变后，新生成的核比原来的核质量数减少4，电荷数减少2，即新核在元素周期表中位置比原来核的位置向前移两位其规律可以用

3、通式表示：,2）衰变：原子核放出粒子的衰变。,衰变规律：衰变后，新生成的核与原来的核质量数相同，电荷数增加1，即新核在元素周期表中位置比原来核的位置向后移了一位其规律可以用通式表示：,衰变:,注意：当某一块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，同时伴随有辐射，这时在放射线中就会同时有、和三种射线,3）衰变：放射性的原子核在发生衰变或衰变后，新的原子核往往具有过多的能量，这时它就会辐射出射线。因此，射线是伴随射线或射线产生的。,例1：配平下列衰变方程：,例题,答案:,四、半衰期,1）定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，称为半衰期。,例如：氡222经过衰变变为钋218，大约每过3.8天，就有一半的氡发生了衰变也就是说，经过第一个3.8天以后，剩有一半的氡，经过第二个3.8天以后，剩有四分之一的氡，再经过3.8天以后，就只剩有八分之一的氡了,公式2：,另一种表达式：因为物质的质量与原子核的数量成正比，所以有,M原为衰变前的物质的质量， M剩为经过时间 t 后剩下的物质的质量,3）注意： a.不要把半衰期错误理解为原子核全部衰变所需时间的一半，也不是质量或

4、原子减少一半所需的时间。 b.半衰期是衰变过程中的一种统计规律，当放射性元素的原子核数目极少时，再讨论半衰期就没有意义了。 c.半衰期由放射性元素的原子核内部自身的因素决定，跟原子所处的物理状态或化学状态无关, 6.25g； 1.25g； 0.625g； 2.5g,是多长？,2.,1.,例题,五、探测射线的方法,1、用云雾室观察射线的径迹：P2,实验现象： 1）射线的径迹直而粗。 2）射线的径迹比较细而弯曲。 3）射线能产生一些细碎的雾迹。,2、用放射性传感器探测射线：P50,1）盖革一米勒计数器,2）半导体探测器,四、放射性的应用,2）放射性同位素作为示踪原子,射线探伤：利用射线对金属工件进行透视，检验其内部是否有砂眼或裂纹；培育优育品种：利用射线可以使生物体内的DNA发生突变而使种子发生变异。医学“放疗”：利用射线对癌细胞的杀伤作用。消除静电：利用射线很强的电离作用，可以消除机器在运行中因摩擦而产生的有害静电,1、利用射线的贯穿本领或电离作用,用含有放射性的肥料研究农作物对肥料的吸收作用检查地下输油管道破损漏油的位置,3、考古中的应用（碳14）,过量射照射人体，会杀伤正常细胞，产生白血病导致死亡；会使孕妇产生畸形怪胎半衰期很长的放射性元素，有的长达几万甚至上亿年，若受到这些元素的放射性污染，将对环境产生长期影响。例如：1945年美国向日本长崎和广岛投放的原子弹； 1987年前苏联切尔诺贝利核泄漏事故。,五、放射线的危害,生活中首先要对可能有放射性的物质，要有防范意识，其次要尽可能远离放射源。从事与放射性有关的工作，一定要遵守操作规程，做好防护措施放射源要放在专门的很厚的铅盒内，严格保管。,六、放射性辐射的防护,通用的防辐射的警戒标志,作业,练习册目标导学,几种探测放射性的方法比较,射线穿透力,五、辐射的防范:,暴露在过量辐射中的普遍症状是恶心、呕吐等，皮肤上会出现溃烂。一旦沾上放射性物质后要用肥皂和大量清水彻底冲洗整个身体，并立即寻求医治。下列材料可使放射性辐射的穿透力减低一半。,通用的防辐射的警戒标志,

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