放射性元素的衰变.ppt

第十九章第十九章 原子核原子核 XAz回顾：回顾：三种放射性射线的性质三种放射性射线的性质 三种射线三种射线 、三种射线的性质：三种射线的性质：最弱最弱 最强最强 c 光子光子 较弱较弱 较弱较弱 接近接近c c 电离本领电离本领 贯穿本领贯穿本领 速率速率 组成物质组成物质 射线射线 射线种类射线种类 氦核氦核 He42电子电子 e01最强最强 最弱最弱 c101一、原子核的衰变一、原子核的衰变 2.2.衰变遵循的原则：衰变遵循的原则：质量数质量数守恒，电荷数守恒。守恒，电荷数守恒。原子核放出原子核放出 粒子或粒子或 粒子，由于粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。变了，变成另一种原子核。1.1.原子核的衰变：原子核的衰变：我们把原子核由于放出某我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变变 （1 1）衰变衰变:原子核放出原子核放出 粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做 衰变衰变 XAZHeThU422349023892 HeRnRa422228622688?23892U?23090ThHeRaTh422268823090 He42 YAZ42 3.3.原子核衰变的分类原子核衰变的分类:（1 1）衰变衰变:原子核放出原子核放出 粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做 衰变衰变 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰变的分类原子核衰变的分类:（2 2）衰变衰变:原子核放出原子核放出粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做衰变衰变 ePaTh012349123490 XAZeMgNa0124122411?2411Nae01 YAZ 1【思考与讨论思考与讨论】原子核里没有电子，原子核里没有电子，衰变中的电子来自哪里？衰变中的电子来自哪里？11H10n01e（1 1）衰变衰变:原子核放出原子核放出 粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做 衰变衰变 XAZHe42 YAZ42 3.3.原子核衰变的分类原子核衰变的分类:（2 2）衰变衰变:原子核放出原子核放出粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做衰变衰变 XAZe01 YAZ 1（3 3）衰变衰变:伴随伴随 射线或射线或 射线产生射线产生.注意：注意：1、放射性元素衰变不可能有单独的放射性元素衰变不可能有单独的衰变！衰变！2、衰变后元素的化学性质发生了变化，即：、衰变后元素的化学性质发生了变化，即：生成了新的原子核！生成了新的原子核！例：例：经过一系列经过一系列 衰变和衰变和 衰变后，可以衰变后，可以变成稳定的元素铅变成稳定的元素铅206 206 ，问这一过程，问这一过程 衰变和衰变和 衰变次数？衰变次数？U23892解：设经过解：设经过x x次次 衰变，衰变，y y次次 衰变衰变 eyHexPbU01422068223892 2382064x 92=82+2x-y x8 y6)(20682Pb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放射性元素的原子核有半数半数发生衰变所需的发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。时间，叫做这种元素的半衰期。tmm)21(0 放射性元素的剩余质量放射性元素的剩余质量与原有质量的关系：与原有质量的关系：tNN)21(0 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：例如：氡氡222222衰变为钋衰变为钋218218的半衰期为的半衰期为3.83.8天天 镭镭226226衰变为氡衰变为氡222222的半衰期为的半衰期为16201620年年 铀铀238238衰变为钍衰变为钍234234的半衰期长达的半衰期长达4.54.510109 9年年 3 3、半衰期的计算、半衰期的计算 例：已知钍例：已知钍234234的半衰期是的半衰期是2424天，天，1g1g钍经过钍经过120120天后还剩多少？天后还剩多少？计算表达式计算表达式:tmm)21(0 放射性元素的剩余质量放射性元素的剩余质量与原有质量的关系：与原有质量的关系：0.03125g【课堂练习课堂练习】1.1.铋铋210210的半衰期是的半衰期是5 5天，经过多少天后，天，经过多少天后，20g20g铋还剩铋还剩1.25g?1.25g?2.10克镭克镭226变为氡变为氡222的半衰期为的半衰期为1620年，有年，有人说：经过人说：经过1620年有一半镭发生衰变，还有镭年有一半镭发生衰变，还有镭（226）5克，再经过克，再经过1620年另一半镭也发生了年另一半镭也发生了衰变，镭衰变，镭226就没有了，对吗？为什么？就没有了，对吗？为什么？4个半衰期，个半衰期，20天天(1)“单个单个的微观事件是的微观事件是不可预测不可预测的的”，所以，放射，所以，放射性元素的半衰期，描述的是性元素的半衰期，描述的是统计规律统计规律。(2)半衰期的长短由半衰期的长短由核内部自身核内部自身的因素决定，跟所处的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件都没有关系。的化学状态和外部条件都没有关系。4 4、注意：、注意：5、应用、应用（1 1）、人们利用地壳岩石中存在的微量的放）、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，测定地球的年龄为射性元素的衰变规律，测定地球的年龄为4646亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部不亿年。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。断变化、不断发展的历史。（2 2）、碳）、碳1414测年技术，测年技术，1414C C是具有放射性的碳是具有放射性的碳的同位素，能够自发的进行的同位素，能够自发的进行 衰变，变成衰变，变成氮。氮。一、原子核的衰变一、原子核的衰变 2.2.衰变原则：衰变原则：质量数质量数守恒，电荷数守恒。守恒，电荷数守恒。1.1.原子核的衰变：原子核的衰变：我们把原子核由于放出某种粒子而转变为我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变（新核的变化叫做原子核的衰变（decay）（1 1）衰变衰变:原子核放出原子核放出 粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做 衰变衰变 （2 2）衰变衰变:原子核放出原子核放出粒子的衰变叫做粒子的衰变叫做衰变衰变 （3 3）衰变衰变: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 1 1、半衰期半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰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。变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。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 放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。课堂总结课堂总结 tmm)21(0 放射性元素半衰变是一个统计规律。放射性元素半衰变是一个统计规律。1 1、关于关于、三种射线三种射线，下列说下列说法中正确的是法中正确的是（）A A、射线是原子核自发射出的氦核射线是原子核自发射出的氦核，它的电它的电离作用最弱离作用最弱 B B、射线是原子核外电子电离形成的电子流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它具有中等的贯穿能力 C C、射线一般伴随着射线一般伴随着或或射线产生射线产生，它的它的贯穿能力最强贯穿能力最强 D D、射线是电磁波射线是电磁波，它的电离作用最强它的电离作用最强 C C 【课堂练习课堂练习】2图中图中P为放在匀强电场中的天然放射源，为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线其放出的射线 在电在电 场的作用下分成场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是三束，以下判断正确的是 Aa为为射线、射线、b为为射线射线 Ba为为射线、射线、b为为射线射线 Cb为为射线、射线、C为为射线射线 Db为为射线、射线、C为为射线射线 BC【课堂练习课堂练习】3完成核反应方程：完成核反应方程：Th Pa 。衰变为衰变为 的半衰期是的半衰期是1.2分钟，则分钟，则64克克 经过经过6分钟还有分钟还有 克尚未衰变。克尚未衰变。2349023491Th23490Pa23491Th234902 e01【课堂练习课堂练习】4：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原：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，放出的带电来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所所示，由图可以知（示，由图可以知（）A.该核发生的该核发生的衰变衰变 B.该核发生的该核发生的衰变衰变 C.磁场方向一定垂直纸面向里磁场方向一定垂直纸面向里 D.磁场方向向里还是向外不能判定磁场方向向里还是向外不能判定 BD a b【课堂练习课堂练习】