原子核的衰变及半衰期.ppt

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1、4.2原子核的衰变及半衰期,教学目标：,（1）理解什么是“天然放射现象”，掌握 天然放射线的性质；（2）掌握原子核衰变规律，理解半衰期概念；（3）结合天然放射线的探测问题，提高学生综合运用物理知识的能力。,翠砷铜铀矿,斜水钼铀矿,人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？,人们认识原子核的结构就是从天然放射性开始的。,钡铀云母,翠砷铜铀矿,斜水钼铀矿,铀钙石矿,铅盒,放射源,射线,天然放射性元素的原子核发出的射线可使照相底片感光,照相底片,1896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，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。物质放出射线的性质称为放射性 具有

2、放射性的元素称为放射性元素。（Z83）放射性元素自发的发出射线的现象叫做天然放射现象,一、天然放射现象,放射性元素,居里和居里夫人在贝可勒尔的建议下，对铀和铀的各种矿石进行了深入研究，又发现了发射性更强的新元素。其中一种，为了纪念她的祖国波兰而命名为钋（Po)，另一种命名为镭（Ra）。,天然放射性现象,什么是放射性？什么叫放射性元素？什么叫天然放射现象？,阅读教材回答下列问题,（1）、物质放出射线的性质，叫放射性。放射性是某些物质天然发生的现象，与外界因素无关。（2）、具有放射性的元素叫放射性元素。（Z83）,（3）、物质能自发地放出射线的现象叫天然放射现象。,意义：放射性的发现，使人们认识到

3、原子核是可分的，原子核也有内部结构。,请根据洛伦兹力的知识来判断这三束各是什么射线?,放射性物质发出的射线有三种：,天然放射线有哪几种？其性质如何？,氦核,+2,4,0.1c,最强,最弱,电子,-1,1/1837,0.99c,较强,较强,光子,0,0,c,最弱,最强,元素的放射性是原子的性质还是原子核的性质？放射性的发现有何重要意义？,特点：与元素所处的化学状态无关本质：是原子核的性质，而不是原子的性质意义：射线来自于原子核，表明原子核是可分的，原子核也有内部结构,三、放射性元素的衰变,阅读课本回答,1、什么叫原子核的衰变？原子核的衰变有哪几种情况？原子核衰变过程遵循什么规律？,（1）原子核的

4、衰变：原子核由于放出某种粒子而转变成新核的现象，叫做原子核的衰变。（2）原子核的衰变分为两种：衰变、衰变,（3）衰变遵从的规律是：电荷数、质量数、能量和动量都守恒,衰变规律：,衰变规律：,辐射不引起原子核衰变,2原子核在放出射线的过程中是否会发生衰变？,衰变：放出粒子的衰变，如,衰变：放出粒子的衰变，如,3、衰变是怎样产生的？射线是怎样产生的？,衰变在放射性元素中，2个中子和两个质子结合的比较紧密，作为一个整体从较大的原子核中放射出来 衰变核内的中子转化为质子和电子，产生的电子从核中释放出来原子核发生衰变或衰变时，产生的新核处于较高能级。新核由高能级向低能级跃迁时辐射出光子。射线是伴随射线或射

5、线产生的。,质子,中子,在放射性元素的原子核中：,中子,衰变的本质：原子核内的两个质子和两个中子结合成氦核。,衰变的本质：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。,注意：1、射线来自于原子核，与核外电子无关。2、原子核发生衰变或衰变时，产生的新核处于较高能级。新核由高能级向低能级跃迁时辐射出光子。,1、定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所用时间，叫放射性元素的半衰期。2、衰变规律：m0:放射性元素的原有质量；m：经过n个半衰期的时间后剩余的放射性元素的质量，则有 m=(1/2)nm0 或m/m0=(1/2)n 3、决定半衰期的因素：由原子核本身决定，只与元素的种类有关，跟元素所处的物

6、理或化学状态无关。4、是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核无意义。某个原子核何时发生衰变是未知的。,放射性元素的半衰期,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表示放射性元素衰变快慢的物理量。,放射性元素的剩余质量与原有质量的关系：,例题：放射性元素衰变的快慢用什么来描述？氡238经过3.8天有一半发生了衰变，转变为钋218，经多长时间剩余164它能够全部转变为钋218吗？,放射性元素的原子核衰变掉一半所用时间，叫放射性元素的半衰期。放射性元素衰变的快慢用半衰期来描述,衰变规律：m0:放射性元素的原有质量；m：经过n个半衰期的时间后剩余的放射性元素的质量，则有

7、 m=(1/2)nm0或m/m0=(1/2)n,例：钍232（232/90Th）经过_次衰变和_次衰变，最后成为铅208（208/82Pb）,分析：因为衰变改变原子核的质量数而衰变不能，所以应先从判断衰变次数入手：衰变次数=6 每经过1次衰变，原子核失去2个基本电荷，那么，钍核经过6次衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差，决定了衰变次数：衰变次数=4,五、核反应的类型：1、衰变 2、原子核的人工转变 3、重核的裂变 4、轻核的聚变,六：磁场中、衰变的规律1、静止原子核衰变前后系统动量守恒。2、（1）衰变或放出正电子 外切圆 R大 粒子（或正电子）R小 新核（2）衰变 内切圆 R大 粒子（电子）R小 新核 3、规律：半径与电荷量成反比,衰变,衰变,小结,1、天然放射线的性质 2、探测天然射线的基本方法、用力学和电学知识如何分析天然射线的性质.3、原子核衰变规律，理解半衰期概念,