高中物理 19-2《放射性元素的衰变》精品课件2 新人教版选修3-5

听说过“点石成金”的传说吗？

第十九章

原子核

第二节 放射性元素的衰变

一、衰变1.定义： 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 2.种类： α衰变：放出α粒子的衰变，如238 92234 90

U

234 90

Th He4 20 1

β衰变：放出β粒子的衰变，如

Th

234 91

Pa e

原子核发生衰变时，衰变前后的 3.规律：

电荷数和质量数都守恒.

衰 A 变 α衰变： Z X 方 β衰变： A X Z 程 说明：

A 4 Z 2

Y He4 2

A Z 1

Y e0 1

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。

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

说明： 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。

原子核的能量也跟原子的能量一样，其变化是不 连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在 着能级，同样是能级越低越稳定。 放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，往往蕴 藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能 级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射 出来，因此，γ射线经常是伴随α射线和 β射线产生的， 当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰 变，有的发生β衰变，同时就会伴随着γ辐射(没有γ衰 变)。这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有α、 β和γ三种射线。

γ 辐射

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。238 92234 90

U

234 90

Th He4 2

Th

234 91

Pa e0 1

阅读教材 “半衰期” 部分并思 考问题： 1。放射性元素的衰变有什么规律？ 2。用什么物理量描述？ 3。这种描述的对象是什么？

二、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：经过n个半衰期(T)其剩余的质量为：nt T

1 m m0 2

1 m m0 2 t T

质量与原子个数相对应，故经过n个半衰期后 剩余的粒子数为：

1 1 N N0 N0 2 2

n

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.

阅读课本 “科学漫步”部分 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.

例： U 经过一系列 衰变和 衰变后，可以 变成稳定的元素铅206 (206 82 Pb) ,问这一过程 衰变和 衰变次数？ 解：设经过x次 衰变，y次 衰变

238 92

238=206+4x 92 = 82 + 2x - y

x= 8 y= 6

2002年 上海 0 234 234 1 10.完成核反应方程： Th→ Pa + 。 91 90 234 234 234 衰变为 91 的半衰期是1.2分钟，则64克 90 90

e

Th

Pa

Th

经过6分钟还有 2 克尚未衰变。

课堂总结一、原子核的衰变1.原子核的衰变： 2.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。 (1) 衰变:原子核放出 粒子的衰变叫做 衰变. (2)β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变. (3)γ衰变:伴随 射线或 射线产生. 1、半衰期:放射性元素的原 子核有半数发生衰变所 需的时间，叫做这种元 素的半衰期。

二、半衰期

1 1 N N 0 ( ) ; m m0 ( ) 2 2

t T

t T

2、不同的放射性元素，半衰期不同 放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。 放射性元素半衰变是一个统计规律。

作业布置： 完成 课后练习及讲学稿