人教版高中物理第二节原子核衰变及半衰期.ppt

第二节 原子核衰变及半衰期,,第3章 原子核与放射性,,人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？,,人们认识原子核的结构就是从天然放射性开始的1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，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，物质发射射线的性质称为放射性．具有发射性的元素称为放射性元素．元素这种自发的放出射线的现象叫做天然放射现象．,,,一、天然放射现象,钡铀云母,翠砷铜铀矿,斜水钼铀矿,铀钙石矿,,,放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于82的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的也具有放射性．,放大了1000倍的铀矿石,,在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？ 它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的性质以外，还有些什么性质呢？ 这些射线带不带电呢？,二、放射线的本质,,,放射型物质发出的射线有三种：,,,三种射线,α射线 β射线 γ射线,α射线,根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成，我们把它叫做α射线，α射线由带正电的α粒子组成.科学家们研究发现每个α粒子带的正电荷是电子电荷的2倍，α粒子质量大约等于氦原子的质量.进一步研究表明α粒子就是氦原子核.由于α粒子的质量较大，所以α射线的穿透本领最小，我们用一张厚纸就能把它挡住.,β射线,与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫做β射线.研究发现β射线由带负电的粒子（β粒子）组成.进一步研究表明β粒子就是电子.β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板.,γ射线,中间不发生偏转的那束射线叫做γ射线，研究表明，γ射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是中性的.γ射线的穿透本领极强，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板.,,,氦原子核,高速 电子流,高能量 电磁波,1/10光速,接近光速,光速,弱,较强,很强,很容易,较弱,更小,阅读课文填写表格：,三、原子核的衰变,原子核放出 α粒子或 β粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变,α衰变：放出α粒子的衰变，如,β衰变：放出β粒子的衰变，如,1.定义：,2.种类：,原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒．,α衰变：,β衰变：,说明： 1. 中间用单箭头，不用等号； 2. 是质量数守恒，不是质量守恒; 3. 方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。

3．规律：,衰变方程,4. 本质：,α衰变：原子核内少两个质子和两个中子,β衰变：原子核内的一个中子变成质子， 同时放出一个电子,γ射线的产生：γ射线经常是伴随着α射线和β射线产生的，没有γ衰变元素的放射性与元素存在的状态无关， 放射性表明原子核是有内部结构的说明：,5．注意：,一种元素只能发生一种衰变，但在一块放射性物质中可以同时放出α、β和γ三种射线四、衰变的快慢---半衰期(T),1.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量,2.定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间 不同的放射性元素其半衰期不同．,3.公式：,注意：,(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关,(2)半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．,,,考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位素作为“时钟”，来测量漫长的时间，这叫做放射性同位素鉴年法．,练习1、关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（ ）,A、α射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱 B、β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的贯穿能力 C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的贯穿能力最强 D、γ射线是电磁波，它的电离作用最强,C,练习2：如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电 场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是（ ）,BC,A、a为α射线，b为β射线 B、a为β射线，b为γ射线 C、b为γ射线，c为α射线 D、b为α射线，c为γ射线,练习3：由原子核的衰变规律可知 ( ),C,A．放射性元素一次衰变可同时产生α射线和β射线 B．放射性元素发生β衰变时，新核的化学性质不变 C．放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制 D．放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加1,练习4：某原子核A的衰变过程为 A β B α C,下列说法正确的是（ ）,A、核A的质量数减核C的质量数等于5; B、核A的中子数减核C的中子数等于2; C、核A的中性原子中的电子数比原子核B的中性原子中的电子数多1; D、核A的质子数比核C的质子数多1。

D,思考： (铀)要经过几次α衰变和β衰变，才能变为 (铅)？它的中子数减少了多少？,8次 α衰变，6次 β衰变， 中子数减少 22个.,例2：一块氡222放在天平的左盘时，需在天平的右盘加444g砝码，天平 才能处于平衡，氡222发生α衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为（ ） A．222g B．8g C．2g D．4g,D,练习：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示由图可以判定（ ）,A、该核发生的是α衰变 B、该核发生的是β衰变 C、磁场方向一定垂直于纸面向里 D、不能判定磁场方向向里还是向外,,,a,b,BD,静止在匀强磁场中的放射性元素发生衰变后 1、放出的粒子与反冲核的动量大小相等， 方向相反 2、α粒子与反冲核的运动轨迹是外切圆β粒子与反冲核的运动轨迹是内切圆,小结：,。