2放射性衰变.pptx

第三章第三章 原子核原子核2 2、放射性、放射性 衰变衰变3 3、应用、应用 危害与防护危害与防护 1896 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，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发射射线的性质称为放射性放射性具有放射性的具有放射性的元素称为元素称为放射性元素放射性元素元素这种自发的放出元素这种自发的放出射线的现象叫做射线的现象叫做天然放射现象天然放射现象一、天然放射现象一、天然放射现象放射性标志放射性标志放射原理图放射原理图射线到底是什么？射线到底是什么？三种射线：三种射线：铀放射性元素放出的射线经过磁场后将分裂成三束，有两束发生偏转，分别叫做 射线、射线、射线射线，有一束在磁场中不偏转，叫做 射线射线。放射性放射性由左手定则可得如下结论：由左手定则可得如下结论：放射性放射性由上图所示实验可得如下结论由上图所示实验可得如下结论经过研究可得三种射线电离能力关系如下经过研究可得三种射线电离能力关系如下放射性放射性二、原子核的衰变二、原子核的衰变1.1.原子核的衰变原子核的衰变（1 1）衰变：放出衰变：放出 粒子粒子 原子核放出原子核放出粒子或粒子或粒子，由粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。这种变化就变了，变成另一种原子核。这种变化称为原子核的称为原子核的衰变衰变（2 2）衰变：放出衰变：放出 粒子粒子（1 1）衰变：放出衰变：放出 粒子粒子衰变原则：衰变原则：衰变方程：衰变方程：方程式两边的质量数守恒，方程式两边的质量数守恒，电荷数守恒电荷数守恒。（2 2）衰变：放出衰变：放出 粒子粒子衰变方程：衰变方程：思考与讨论：原子核里没有电子，衰变中的电子来自哪里？注意：1、放射性元素衰变不可能有单独的射线！2、衰变后元素的化学性质发生了变化，即：生成了新的原子核！（3 3）射线射线：总是伴随：总是伴随 射线或射线或 射线产生射线产生例123492U 23090Th+23490Th 23491Pa+变式训练：变式训练：经过一系列经过一系列 衰变和衰变和 衰变后，衰变后，可以变成稳定的元素铅可以变成稳定的元素铅206 206 ，问这一过，问这一过程程 衰变和衰变和 衰变次数？衰变次数？解：设经过解：设经过x x次次 衰变，衰变，y y次次 衰变衰变2322084x90=82+2x-yx6y4三、半衰期三、半衰期 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。半衰期半衰期半衰期半衰期经过经过n个半衰期个半衰期(T)其剩余的质量为：其剩余的质量为：质量与原子个数相对应，故经过质量与原子个数相对应，故经过n个半衰个半衰期后剩余的粒子数为：期后剩余的粒子数为：2、公式：3、不同的放射性元素，半衰期不同例如：氡222的半衰期为3.8天 镭226半衰期为1620年注意：注意：(1)(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决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、化学状态无关定的，与原子所处的物理、化学状态无关 (2)(2)半半衰衰期期是是一一个个统统计计规规律律，只只对对大大量量的的原原子子核核才才适用，对少数原子核是不适用的适用，对少数原子核是不适用的例例2：放射性同位素Na的样品经过6小时还剩下1/8没衰变，它的半衰期是多少？例例3判断正误：8g氡的原子核经过7.6天剩下2g 未衰变 8个氡的原子核经过7.6天剩下2 个未衰变四、应用四、应用1、人们利用地壳岩石中存在的微量的放射性元素的衰变规律，测定地球的年龄为46亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部不断变化、不断发展的历史。2、碳14测年技术，14C是具有放射性的碳的同位素，能够自发的进行衰变，变成氮。（1）利用它的射线）利用它的射线A、由于、由于射线贯穿本领强，可以用来射线贯穿本领强，可以用来射线检查射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射射线探伤仪线探伤仪B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而等，从而实现自动控制。实现自动控制。C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以以消除化纤、纺织品上的静电。消除化纤、纺织品上的静电。D、利用射线照射植物，引起植物变异而、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良培育良种种，也可以利用它，也可以利用它杀菌、治病杀菌、治病等等四、放射性同位素的应用四、放射性同位素的应用利用钴利用钴6060的的射线治疗癌症（放疗）射线治疗癌症（放疗）射线对癌细胞的破坏比对健康细胞的更快射线对癌细胞的破坏比对健康细胞的更快食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）棉花在结桃、开花的时棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，利用候需要较多的磷肥，利用磷磷的放射性同位素的放射性同位素制成肥料喷制成肥料喷在棉花叶面上，被植物吸收，在棉花叶面上，被植物吸收，然后每隔一定时间用探测器然后每隔一定时间用探测器测量测量棉株各部位的放射性强棉株各部位的放射性强度，就可知道什么时候磷的度，就可知道什么时候磷的吸收率最高、磷在作物体内吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，体内的分布情况等，（2）作为示踪原子：）作为示踪原子：工业、农业及生物研究工业、农业及生物研究 原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染染.在利用放射性同位素给病人做在利用放射性同位素给病人做“放疗放疗”时，时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，导致病人因放射性损害而死去。愈，导致病人因放射性损害而死去。有些矿石中含有过量的放射性物质，如果不注有些矿石中含有过量的放射性物质，如果不注意也会对人体造成巨大的危害。意也会对人体造成巨大的危害。过量的放射性会对环境造成污染，对人类过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用和自然界产生破坏作用五、辐射与安全五、辐射与安全 20202020世纪人们在世纪人们在世纪人们在世纪人们在毫无防备的情况毫无防备的情况毫无防备的情况毫无防备的情况下研究放射性下研究放射性下研究放射性下研究放射性遭原子弹轰遭原子弹轰遭原子弹轰遭原子弹轰炸的广岛炸的广岛炸的广岛炸的广岛放射性的防护放射性的防护1 1）在核电站的核反应堆）在核电站的核反应堆外层用外层用厚厚的水泥厚厚的水泥来防来防止放射线的外泄止放射线的外泄.2 2）用过的核废料要放在）用过的核废料要放在很厚很厚的很厚很厚的重金属箱重金属箱内，内，并埋在深海里并埋在深海里.3 3）在生活中要有防范意）在生活中要有防范意识，尽可能识，尽可能远离放射源远离放射源.放放放放射射射射性性性性物物物物质质质质标标标标志志志志铀铀铀铀辐射源的存放辐射源的存放辐射源的存放辐射源的存放检测辐射装置检测辐射装置检测辐射装置检测辐射装置辐射检测系统辐射检测系统辐射检测系统辐射检测系统全全全全身身身身污污污污染染染染检检检检测测测测仪仪仪仪 为了防止有害的放射线对人类和自然的为了防止有害的放射线对人类和自然的破坏，人们采取了有效的防范措施：破坏，人们采取了有效的防范措施：小结一、原子核的衰变 衰变原则：质量数守恒，电荷数守恒。（1）衰变：放出粒子（2）衰变：放出粒子（3）射线：总是伴随总是伴随 射线或射线或 射线产生射线产生二、半衰期二、半衰期练习练习1：本题中用大写字母代表原子核，：本题中用大写字母代表原子核，E经经衰变衰变成为成为F，再经，再经衰变成为衰变成为G，再经，再经衰变成为衰变成为H。上述。上述系列衰变可记为下式：系列衰变可记为下式：另一系列衰变如下：另一系列衰变如下：已知已知P和和F是同位素，则（是同位素，则（）A.Q和和G是同位素，是同位素，R和和H是同位素是同位素B.R和和E是同位素，是同位素，S和和F是同位素是同位素C.R和和G是同位素，是同位素，S和和H是同位素是同位素D.Q和和E是同位素，是同位素，R和和F是同位素是同位素练习练习2：“刀刀”可以是病人在清醒状可以是病人在清醒状态下在较短的时间内完成手术。这主要态下在较短的时间内完成手术。这主要是利用了是利用了射线的（射线的（）A.穿透本领穿透本领 B.衍射能力衍射能力 C.电离能力电离能力 D.具有很高的能量具有很高的能量练练习习3：下下列列关关于于放放射射线线的的说说法法中中不不正正确确的是的是()A、放射线可以用来进行工业探伤、放射线可以用来进行工业探伤B、放射线可以使细胞发生变异、放射线可以使细胞发生变异C、放射同位素可以用来做示踪原子、放射同位素可以用来做示踪原子D、放射线对人体无害、放射线对人体无害练习练习4：关于半衰期，以下说法正确的是：关于半衰期，以下说法正确的是：A同种放射性元素在化合物中的半衰期比同种放射性元素在化合物中的半衰期比 单质中长。单质中长。B升高温度可以使半衰期缩短。升高温度可以使半衰期缩短。C氡的半衰期为氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子天，若有四个氡原子 核，经过核，经过7.6天氡原子核就只剩下一个。天氡原子核就只剩下一个。D氡的半衰期为氡的半衰期为3.8天，天，4克氡原子核，经克氡原子核，经 过过7.6天氡原子核就只剩下天氡原子核就只剩下1克。克。练习练习5：关于关于射线，下列说法中正确的射线，下列说法中正确的是是()(A)它是波长极短的电磁波它是波长极短的电磁波(B)它是高速运动的电子流它是高速运动的电子流(C)它的贯穿本领比它的贯穿本领比射线弱射线弱(D)它对空气的电离作用比它对空气的电离作用比射线强射线强