学术讨论—第二节-放射性元素的衰变.ppt

第二节第二节 放射性放射性 衰变衰变(shuibin)(shuibin)原子核原子核第一页，共二十二页。问题一：什么是天然问题一：什么是天然(tinrn)放射性现象？什么是放射性放射性现象？什么是放射性元素元素?问题二：由放射性元素的发现知道放射性是能使问题二：由放射性元素的发现知道放射性是能使照相底片感光的那么我们用什么方法知道这些射照相底片感光的那么我们用什么方法知道这些射线是否带电？带什么电？线是否带电？带什么电？问题三：除课本上提供判断射线是否带电的方法问题三：除课本上提供判断射线是否带电的方法外你还能设计出一种方法吗？请画出装置图。外你还能设计出一种方法吗？请画出装置图。问题四：请阅读课本总结问题四：请阅读课本总结、三种射线的三种射线的特点特点问题五：什么是衰变？衰变有那几种？写出衰问题五：什么是衰变？衰变有那几种？写出衰变方程，原子核衰变过程遵循什么规律？变方程，原子核衰变过程遵循什么规律？一、天然一、天然(tinrn)放射放射性性第二页，共二十二页。一、天然一、天然(tinrn)放射性放射性1、放射性与放射性元素、放射性与放射性元素 物质物质(wzh)自发的放出射线的现象叫天然放射自发的放出射线的现象叫天然放射性现象，具有放射性的元素叫放射性元素性现象，具有放射性的元素叫放射性元素2、磁场、磁场(cchng)中衰变轨迹中衰变轨迹第三页，共二十二页。种种类类 组成组成 在磁场中在磁场中的偏转情的偏转情况况 电荷量电荷量 速度速度电离电离本领本领穿透穿透本领本领 高速氦核流偏转2e0.1c 最强最弱 高速电子流 偏转e0.99c 较强较强 光子 不偏转0c 最弱最强第四页，共二十二页。二、衰变二、衰变(shuibin)(shuibin)及规律及规律 放射性元素自发的蜕变为另一种元素，放射性元素自发的蜕变为另一种元素，同时放出同时放出(fn ch)射线，这种现象称为放射性衰变射线，这种现象称为放射性衰变衰变：放出衰变：放出(fn ch)(fn ch)粒子的衰变，粒子的衰变，如如 衰变：放出衰变：放出 粒子的衰变，如粒子的衰变，如 1.1.概念：概念：2.2.种类：种类：第五页，共二十二页。原子核发生衰变时，衰变前后原子核发生衰变时，衰变前后(qinhu)(qinhu)的的电荷数和质量数电荷数和质量数都守恒都守恒 衰变衰变(shuibin)(shuibin)：衰变衰变(shuibin)(shuibin)：说明：说明：1.1.中间用单箭头，不用等号；中间用单箭头，不用等号；2.2.是质量数守恒，不是质量守恒是质量数守恒，不是质量守恒;3.3.方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。3 3规律：规律：衰衰变变方方程程第六页，共二十二页。4.4.本本质(bnzh)(bnzh)：衰衰变：原子核内少两个原子核内少两个(lin)(lin)质子和两个子和两个(lin)(lin)中子中子 衰衰变：原子核内的一个原子核内的一个(y)(y)中子中子变成成质子，子，同同时放出一个放出一个(y)(y)电子子 射射线的的产生生：射射线经常常是是伴伴随随着着射射线和和射射线产生的，没有生的，没有衰衰变。元素的放射性元素的放射性与元素存在的状态无关，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。放射性表明原子核是有内部结构的。说明：说明：第七页，共二十二页。5 5注意注意(zh y)(zh y)：一一种种元元素素(yun(yun s)s)只只能能发发生生一一种种衰衰变变，但但在在一一块块放放射射性性物物质质中中可可以以同同时时放放出出、和和三种射线。三种射线。第八页，共二十二页。二、半衰期二、半衰期(T)T)1.1.意义：意义：表示表示(biosh)(biosh)放射性元素衰变快慢的物理量放射性元素衰变快慢的物理量 2.2.定定义义(dngy)(dngy)：放放射射性性元元素素的的原原子子核核有有半半数数发发生衰变所需的时间生衰变所需的时间不同的放射性元素其半衰期不同不同的放射性元素其半衰期不同3.公式(gngsh)：第九页，共二十二页。注意注意(zh y)(zh y)：(1)(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理素决定的，与原子所处的物理(wl)(wl)、化学状、化学状态无关态无关 (2)(2)半半衰衰期期是是一一个个统统计计(tngj)(tngj)规规律律，只只对对大大量量的的原原子子核核才才适适用用，对对少少数数原原子子核核是是不不适适用用的的第十一页，共二十二页。第十二页，共二十二页。练练习习1 1、关关于于、三三种种射射线线，下下列列说说法法(shuf)(shuf)中正确的是（中正确的是（）A A、射射线线是是原原子子核核自自发发射射出出的的氦氦核核，它它的的电电离离作用最弱作用最弱B B、射射线线是是原原子子核核外外电电子子电电离离形形成成的的电电子子流流，它它具有中等的贯穿能力具有中等的贯穿能力(nngl)(nngl)C C、射射线线一一般般伴伴随随着着或或射射线线产产生生，它它的的贯贯穿穿能力最强能力最强D D、射线是电磁波，它的电离作用最强射线是电磁波，它的电离作用最强C C第十三页，共二十二页。练练习习2 2：如如图图所所示示，P P为为放放在在匀匀强强电电场场中中的天然放射源，其放出的天然放射源，其放出(fn ch)(fn ch)的射线在电的射线在电场场的的作作用用下下分分成成a a、b b、c c三三束束，以以下下判判断断正确的是（正确的是（）BCBCA A、a a为为射射线线(shxin)(shxin)，b b为为射射线线B B、a a为为射线，射线，b b为为射线射线C C、b b为为射线，射线，c c为为射线射线D D、b b为为射线，射线，c c为为射线射线-+c cb ba aP P第十四页，共二十二页。练习练习3 3：由原子核的衰变：由原子核的衰变(shuibin)(shuibin)规律可知规律可知()()CA A放放射射性性元元素素一一次次衰衰变变可可同同时时产产生生射射线线和和射射线线B B放放射射性性元元素素发发生生衰衰变变时时，新新核核的的化化学学性性质质不不变变C C放射性元素发生衰变的快慢不可放射性元素发生衰变的快慢不可(bk)(bk)人为控制人为控制D D放放射射性性元元素素发发生生正正电电子子衰衰变变时时，新新核核质质量量数数不变，核电荷数增加不变，核电荷数增加1 1第十五页，共二十二页。练习练习4 4：某原子核：某原子核A A的衰变过程为的衰变过程为A A B B C,C,下下列列说说法法(shuf)(shuf)正正确确的的是是（）A A、核核A A的质量数减核的质量数减核C C的质量数等于的质量数等于5;5;B B、核核A A的中子数减核的中子数减核C C的中子数等于的中子数等于2;2;C C、核核A A的中性原子的中性原子(yunz)(yunz)中的电子数比原子中的电子数比原子(yunz)(yunz)核核B B的中性原子中的电子数多的中性原子中的电子数多1;1;D D、核核A A的质子数比核的质子数比核C C的质子数多的质子数多1 1。D D第十六页，共二十二页。思思考考：(铀铀)要要经经过过(jnggu)(jnggu)几几次次衰衰变变和和衰衰变变，才才能能变变为为 (铅铅)？它它的的中中子子数减少了多少？数减少了多少？8 8次次 衰变，衰变，6 6次次 衰变，衰变，中子中子(zhngz)(zhngz)数减少数减少 22 22个个.第十七页，共二十二页。例例2 2：一一块块氡氡222222放放在在天天平平的的左左盘盘时时，需需在天平的右盘加在天平的右盘加444444g g砝码，天平砝码，天平才才能能处处于于平平衡衡，氡氡222222发发生生衰衰变变(shuibin)(shuibin)，经经过过一一个个半半衰衰期期以以后后，欲欲使使天天平平再再次次平平衡衡，应从右盘中取出的砝码为（应从右盘中取出的砝码为（）A A222g B222g B8g8gC C2g D2g D4g4gD D第十八页，共二十二页。练习练习(linx)(linx)：在垂直于纸面的匀强磁场中，：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（示。由图可以判定（）A A、该核发生的是该核发生的是衰变衰变(shuibin)(shuibin)B B、该核发生的是该核发生的是衰变衰变C C、磁场方向一定垂直于纸面磁场方向一定垂直于纸面向里向里D D、不能判定磁场方向向里不能判定磁场方向向里还是向外还是向外abBD第十九页，共二十二页。练习：静止在匀强磁场中的某放射性元素的练习：静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出原子核，当它放出(fn ch)(fn ch)一个一个粒子后，其速粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反冲核粒子和反冲核轨道半径之比为轨道半径之比为4444：1 1，如图所示：则（，如图所示：则（）A A、粒子粒子(lz)(lz)与反冲粒子与反冲粒子(lz)(lz)的的动量大小相等，方向相反动量大小相等，方向相反B B、原来放射性元素的原子核电原来放射性元素的原子核电荷数为荷数为9090C C、反冲核的核电荷数为反冲核的核电荷数为8888D D、粒子与反冲核的速度之比粒子与反冲核的速度之比为为1 1：8888R1R2ABC第二十页，共二十二页。静止静止在在匀强磁场匀强磁场中的放射性元素发生衰变后中的放射性元素发生衰变后1 1、放出的粒子与反冲核的动、放出的粒子与反冲核的动量大小相等，量大小相等，方方向相反向相反2 2、粒子粒子与反冲粒子的运动与反冲粒子的运动(yndng)(yndng)轨迹是轨迹是外切圆外切圆 粒子粒子与反冲粒子的运动轨迹是与反冲粒子的运动轨迹是内切圆内切圆小结小结(xioji)(xioji)：第二十一页，共二十二页。内容(nirng)总结第二节 放射性 衰变。问题四：请阅读课本总结、三种射线的。放射性元素自发的蜕变为另一种元素，同时放出(fn ch)射线，这种现象称为放射性衰变。原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒。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(fn ch)、和三种射线。A、射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱。B、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。小结：第二十二页，共二十二页。