物理選修放射性元素的衰變 LIPPT課件

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1、回顧：回顧：三種放射性射線的性質(zhì)三種放射性射線的性質(zhì)三種射線三種射線 、 、 三種射線的性質(zhì)：三種射線的性質(zhì)：最弱最弱最強(qiáng)最強(qiáng)c 光子光子較弱較弱較弱較弱接近接近c(diǎn) c電離本領(lǐng)電離本領(lǐng)貫穿本領(lǐng)貫穿本領(lǐng)速率速率組成物質(zhì)組成物質(zhì) 射線射線射線種類射線種類氦核氦核He42電子電子e01最強(qiáng)最強(qiáng)最弱最弱c101第1頁/共20頁一、原子核的衰變一、原子核的衰變2.2.衰變遵循的原則：衰變遵循的原則：質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。守恒，電荷數(shù)守恒。 原子核放出粒子或粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。1.1.原子核的衰變：原子核的衰變：我們把原子核由于放出某我們把原子核由于

2、放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃シN粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ冏?第2頁/共20頁（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHeThU422349023892 HeRnRa422228622688 ?23892U?23090ThHeRaTh422268823090 He42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類原子核衰變的分類: :第3頁/共20頁（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類原子核衰變的分類: :（2 2）衰變

3、衰變: :原子核放出原子核放出粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 ePaTh012349123490 XAZeMgNa0124122411 ?2411Nae01 YAZ 1 第4頁/共20頁【思考與討論】原子核里沒有電子，衰變中的電子來自哪里？11H10n01e第5頁/共20頁（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰變的分類原子核衰變的分類: :（2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 XAZe01 YAZ 1 （3 3）衰變衰變: :伴隨伴隨 射線或射線或 射

4、線產(chǎn)生射線產(chǎn)生. .第6頁/共20頁注意：注意： 1、 放射性元素衰變不可能有單獨(dú)的衰變！ 2、衰變后元素的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化，即：生成了新的原子核！第7頁/共20頁例：例： 經(jīng)過一系列經(jīng)過一系列 衰變和衰變和 衰變后，可以衰變后，可以變成穩(wěn)定的元素鉛變成穩(wěn)定的元素鉛206 206 ，問這一過程，問這一過程 衰變和衰變和 衰變次數(shù)？衰變次數(shù)？U23892解：設(shè)經(jīng)過解：設(shè)經(jīng)過x x次次 衰變，衰變，y y次次 衰變衰變eyHexPbU01422068223892 2382064x92 = 82 + 2x - yx8y6)(20682Pb第8頁/共20頁二、半衰期二、半衰期 1 1、半衰期 放射性

5、元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫做這種元素的半衰期。 tmm)21(0 放射性元素的剩余質(zhì)量放射性元素的剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量的關(guān)系：與原有質(zhì)量的關(guān)系： tNN)21(0 第9頁/共20頁2 2、不同的放射性元素，半衰期不同、不同的放射性元素，半衰期不同 例如： 氡222222衰變?yōu)獒?18218的半衰期為3.83.8天 鐳226226衰變?yōu)殡?22222的半衰期為16201620年 鈾238238衰變?yōu)殁Q234234的半衰期長達(dá)4.54.510109 9年第10頁/共20頁3 3、半衰期的計(jì)算、半衰期的計(jì)算例：已知釷234234的半衰期是2424天，1g1g釷經(jīng)過120120天后還剩多少

6、？計(jì)算表達(dá)式計(jì)算表達(dá)式: : tmm)21(0 放射性元素的剩余質(zhì)量放射性元素的剩余質(zhì)量與原有質(zhì)量的關(guān)系：與原有質(zhì)量的關(guān)系：0.03125g第11頁/共20頁【課堂練習(xí)課堂練習(xí)】1.1.鉍210210的半衰期是5 5天，經(jīng)過多少天后，20g20g鉍還剩1.25g?1.25g?2. 10克鐳克鐳226變?yōu)殡弊優(yōu)殡?22的半衰期為的半衰期為1620年，有年，有人說：經(jīng)過人說：經(jīng)過1620年有一半鐳發(fā)生衰變，還有鐳年有一半鐳發(fā)生衰變，還有鐳（226）5克，再經(jīng)過克，再經(jīng)過1620年另一半鐳也發(fā)生了年另一半鐳也發(fā)生了衰變，鐳衰變，鐳226就沒有了，對(duì)嗎？為什么？就沒有了，對(duì)嗎？為什么？ 4個(gè)半衰期，個(gè)

7、半衰期，20天天第12頁/共20頁 (1)“單個(gè)的微觀事件是不可預(yù)測(cè)的”，所以，放射性元素的半衰期，描述的是統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 (2)半衰期的長短由核內(nèi)部自身的因素決定，跟所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件都沒有關(guān)系。4 4、注意：、注意：第13頁/共20頁5、應(yīng)用、應(yīng)用 （1 1）、人們利用地殼巖石中存在的微量的放射性元素的衰變規(guī)律，測(cè)定地球的年齡為4646億年。地殼有一部漫長的演變歷史，一部不斷變化、不斷發(fā)展的歷史。 （2 2）、碳1414測(cè)年技術(shù)，1414C C是具有放射性的碳的同位素，能夠自發(fā)的進(jìn)行 衰變，變成氮。第14頁/共20頁一、原子核的衰變一、原子核的衰變2.2.衰變?cè)瓌t：衰變?cè)瓌t：質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)

8、守恒，電荷數(shù)守恒。守恒，電荷數(shù)守恒。1.1.原子核的衰變：原子核的衰變：我們把原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀儼言雍擞捎诜懦瞿撤N粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯ㄐ潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯╠ecay） （1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 （2 2）衰變衰變: :原子核放出原子核放出粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做衰變衰變 （3 3）衰變衰變: :總是伴隨總是伴隨 射線或射線或 射線產(chǎn)生射線產(chǎn)生. .二、半衰期二、半衰期 1 1、半衰期半衰期: :放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，叫

9、做這種元素的半衰期。叫做這種元素的半衰期。2 2、不同的放射性元素，半衰期不同、不同的放射性元素，半衰期不同放射性元素衰變的快慢是核內(nèi)部自身因素決定。放射性元素衰變的快慢是核內(nèi)部自身因素決定。課堂總結(jié)課堂總結(jié) tmm)21(0 放射性元素半衰變是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律。放射性元素半衰變是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律。第15頁/共20頁 1 1、關(guān)于、關(guān)于、三種射線，下列說三種射線，下列說法中正確的是（法中正確的是（ ）A A、射線是原子核自發(fā)射出的氦核，它的電射線是原子核自發(fā)射出的氦核，它的電離作用最弱離作用最弱B B、射線是原子核外電子電離形成的電子流，射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的貫穿能力它具有中

10、等的貫穿能力C C、射線一般伴隨著射線一般伴隨著或或射線產(chǎn)生，它的射線產(chǎn)生，它的貫穿能力最強(qiáng)貫穿能力最強(qiáng)D D、射線是電磁波，它的電離作用最強(qiáng)射線是電磁波，它的電離作用最強(qiáng)C C【課堂練習(xí)課堂練習(xí)】第16頁/共20頁 2圖中P為放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的天然放射源，其放出的射線 在電 場(chǎng)的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是 Aa為射線、b為射線 Ba為射線、b為射線 Cb為射線、C為射線 Db為射線、C為射線BC【課堂練習(xí)課堂練習(xí)】第17頁/共20頁 3完成核反應(yīng)方程： Th Pa 。 衰變?yōu)?的半衰期是1.2分鐘，則64克 經(jīng)過6分鐘還有 克尚未衰變。2349023491Th23490Pa23491Th234902 e01 【課堂練習(xí)課堂練習(xí)】第18頁/共20頁 4：在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一原來靜止的原子核，該核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中a、b所示，由圖可以知（ ）A.該核發(fā)生的衰變B.該核發(fā)生的衰變C.磁場(chǎng)方向一定垂直紙面向里D.磁場(chǎng)方向向里還是向外不能判定BDab【課堂練習(xí)課堂練習(xí)】第19頁/共20頁感謝您的觀看！第20頁/共20頁