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高二物理天然放射现象 衰变课件 新课标 人教版


复习:
1、原子的结构及组成? 2、 α粒子散射实验的现象? 3、同位素的概念?

4、原子及原子核的直径数量级?

一、天然放射现象:
1、什么叫做天然放射现象?放射性元素? 1、某些元素能自发地放出射线的现象叫做天然放 射现象。这些元素称为放射性元素。

2、是谁发现的?怎么发现的?

>2、天然放射现象是贝克勒尔发现的。

3、天然放射现象说明了什么?
3、天然放射现象的发现说明了原子核还可以 再分,还具有较为复杂结构。 4、放射线有多少种?分别有什么样的性质?

一、天然放射现象:
4、放射线有多少种?分别有什么样的性质?
原子序数大于或等于84的所有元素都具有放射性; 原子序数小于84的元素,有的也具有放射性!

①α射线—高速的α粒子流,α粒子是氦原子核,
速度 约为光速1/10,贯穿能力最弱,电离能力最 强。 ②β射线—高速的电子流,β粒子是速度接近光速 的负电子,贯穿能力稍强,电离能力稍弱。
③γ射线—能量很高的电磁波,γ粒子是波长极短 的光子, 贯穿能力最强,电离能力最弱。

一、天然放射现象

5、三种射线的符号如何表示?

6、三种射线是来源于原子核吗?为什么?

7、它们是如何形成出来的?

6、三种射线的来源:均来源于原子核内

①α粒子是核内两个质子和两个中子抱成团
一起射出。

2 H ? 2 n ? He
1 1 1 0 4 2

②β粒子是原子核内的中子转化成质子时放出的。

1 0

n? H ? e
1 1 0 ?1

③γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。

带 质 电离 电 量 符号 性 量 数 α射 +2 4 线 e

穿透性

实 质





4 2

He

β射 -e 0 0 线 ?1 e γ射 0 线

两个中子和 高速的 很小(一 两个质子结 很强 氦核流 张普通纸) 合成团从原 0.1c 子核中放出 高速的 原子核中的 很强(几 电子流 中子转换成 弱 毫米铝板) 约为光 质子时从原 子核中放出 速
波长极 更强(几 原子核受激 很小 短的电 厘米铅板) 发产生的 磁波

0

γ

二、衰变
8、什么叫做衰变?有多少种衰变?分 别叫做什么衰变? 9、这些衰变的规律方程如何表示?衰 变过程中遵循什么样的规律?

二、衰变 :原子核放出射线后变成新的原子核
1. 衰变种类:

α衰变、 β衰变
A-4 Z-2
A Z+1

2、衰变规律:

α衰变 β衰变

A Z
A Z

X?

Y ? He 质量数-4,电荷数-2
4 2

X?

Y ? e 质量数不变,电荷数+1
0 -1

原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
例1、质子、中子发现的方程
14 7
9 4 4 2

N ? He ? ___? H
4 2 1 1
1 0

Be ? He ? ____? n (查德威克)

例2、 在中子、质子、电子、正电子、α 粒子中选出一个适当的粒子,分别填在下 列核反应式的横线上: 4 238 234 α粒子 2 92 90

He U ? Th ? ______ _____ 0 234 234 电子 e _____ ?1 90Th? 91 Pa ? _____
9 4

n 中子 Be? He? C ? ___ _____
4 2 12 6

1 0

例3、用中子轰击氮14,产生碳14,碳14具有
放射性,它放出一个β粒子后衰变成氮,其
1 14 14 1 核反应方程式为____________ 0 7 6 1

n? N ? C? H

_; ;

14 14 0 ________________ 6

C ? 7 N ?-1 e

例4、放射性原子核

238 92

U 经过一系列
206 82

的α衰变和β衰变后成新原子核 的次数nβ=______ 。

Pb

,

其中经α衰变的次数为nα=_____, β衰变 8

6

232 90 例3、

Th 经6次α衰变4次β衰变后变成稳定的
元素,它的 ,它的原子序数N′=

原子核,这种原子核是 原子量M′= 。

三、半衰期
10、什么叫做半衰期? 11、半衰期越短,说明什么? 12、半衰期的长短由什么决定?跟什么 因素无关? 13、半衰期的计算公式?式中表示什么 意义?

10、什么叫做半衰期?

半衰期T:放射性元素的原子核有半数发 生衰变所需的时间。

11、半衰期越短,说明什么? ①、半衰期短的元素衰变得快,放射性较强 ②、半衰期只与元素本身有关,与所处的物理、 化学状态及周围环境、温度等都无关。 13、半衰期的计算公式?式中表示什么意义?

12、半衰期的长短由什么决定?跟什么因素无关?

1 tT N余 ? N 0 原 ( ) 2

1 tT m余 ? m 0 原( ) 2

三、应用举例

例5、关于元素放射性的半衰期下述正确的 ( BC ) A.放射性试样的总质量减半所需的时间 B.放射性核的个数衰减到一半所需的时间 C.加温,加压时半衰期不变 D.与其它物质组成化合物时半衰期将变化

例6、两个放射性元素样品A、B,当A有 15/16的原子核发生衰变时,B恰好有63/64 的原子核发生衰变,求A和B的半衰期之比 TA :TB为多少?
解:设这段时间为t ,由题知,A有1/16未发生衰变, B有1/64未发生衰变, 由衰变规律得

1 1 m1 ? m1 ( ) 16 2
∴ t/TA=4

t

TA

t/TB=6

1 1 t TB m2 ? m2 ( ) 64 2

∴ TA :TB =3 : 2

补充内容:衰变在匀强磁 场中的轨迹问题?


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