放射性物质的衰变课件.pptx

1、二、放射性射线的性质二、放射性射线的性质1.1.三种射线三种射线 、2.2.三种射线的性质：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第1页/共28页原子核的组成原子核的组成答案：1）88、138 2）Q=88e=1.41x10 c3)88-19第2页/共28页第3页/共28页一、衰变一、衰变 原子核放出原子核放出 粒子或粒子或 粒子粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变转变为新核的变化叫做原子核的衰变 衰变：放出衰变：放出粒子的衰变

2、，如粒子的衰变，如 1.1.定义定义：2.2.种类：种类：衰变：衰变：HeYXAZAZ42421.1.中间用单箭头，不用等号；中间用单箭头，不用等号；2.2.原子核发生衰变时，衰变前后的原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数电荷数和质量数都都守恒守恒 HeThU422349023892第4页/共28页 衰变：放出衰变：放出粒子的衰变，如粒子的衰变，如 ePaTh012349123490衰变：衰变：eYXAZAZ011说明：说明：1.1.中间用单箭头，不用等号；中间用单箭头，不用等号；2.2.原子核发生衰变时，衰变前后的原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数电荷数和质量数和质量数都守恒都守恒 第

3、5页/共28页3.电荷数、质量数守恒运用：电荷数、质量数守恒运用：设一放射性元素设一放射性元素 经过经过n次次衰变后，再经衰变后，再经m次次衰变后变成变成稳定的新元素衰变后变成变成稳定的新元素 ,则该核反应则该核反应方程式为：方程式为：XAZYAZ，emHenYXAZAZ0142,质量数守恒：质量数守恒：A=A+4n电荷数守恒：电荷数守恒：Z=Z+2n-m以上两式联立得：以上两式联立得：n=m=4,AAZZAA,2第6页/共28页思考：思考：2382389292U(U(铀铀)要经过几次要经过几次衰变和衰变和衰变，才衰变，才能变为能变为 206206 8282Pb(Pb(铅铅)？它的中子数减少了

4、多少？它的中子数减少了多少？8 8次次 衰变，衰变，6 6次次 衰变，中子数减少衰变，中子数减少 22.22.求衰变次数第7页/共28页4.4.本质：本质：衰衰变变：原子核内少两个：原子核内少两个质质子和两个中子。子和两个中子。衰衰变变：原子核内的一个中子原子核内的一个中子变变成成质质子，子，同同时时放放出一个出一个电电子子 。11H10n01e元素的放射性元素的放射性与元素存在的状态无关与元素存在的状态无关，放射性表明原子核是有内部结构的。放射性表明原子核是有内部结构的。说明：说明：第8页/共28页 辐射辐射:衰变或衰变或衰变产生的新核往往处于高能级，衰变产生的新核往往处于高能级，不稳定状态

5、。要向低能级跃迁，放出不稳定状态。要向低能级跃迁，放出光光子子射线经常是伴随射线经常是伴随射线和射线和 射线产生的，射线产生的，当放射性物质连续发生衰变时，原子核中当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生有的发生衰变，有的发生衰变，有的发生衰变，同时就衰变，同时就会伴随着会伴随着辐射（辐射（没有没有衰变）。衰变）。这时，放这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有射性物质发出的射线中就会同时具有、和和三种射线。三种射线。第9页/共28页HeThU422349023892ePaTh012349123490eHePaHeThU014223491422349023892元素的放射性与元素存在的状态

6、无关，元素的放射性与元素存在的状态无关，放射性表明原子核是有内部结构的。放射性表明原子核是有内部结构的。说明：说明：第10页/共28页二、半衰期(T)1.1.意义：意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量表示放射性元素衰变快慢的物理量 2.2.定义：定义：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变所需的时间不同的放射性元素其半衰期不同不同的放射性元素其半衰期不同书第书第7171页页第11页/共28页经过经过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个半衰期个半衰期后剩余的粒子数为：后剩余的粒子数

7、为：021mmn 002121NNNTtn 021mmTt 3.公式：第12页/共28页注意：注意：(1)(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的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、化学因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关状态无关 (2)(2)半衰期是一个统计规律，只对大量半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适的原子核才适用，对少数原子核是不适用的用的第13页/共28页课堂训练课堂训练：完成下列衰变方程，并注意它属：完成下列衰变方程，并注意它属于何种反应：于何种反应：(1)(1)，属于，属于衰变；衰变；(3)(3)；属于；属于衰变。衰变。

8、(2)(2)，属于，属于衰变；衰变；第14页/共28页练习练习1:1:关于关于、三种射线，下列说法中正确的是（三种射线，下列说法中正确的是（）A A、射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱B B、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C C、射线一般伴随着射线一般伴随着或或射线产生，它的贯穿能力最强射线产生，它的贯穿能力最强D D、射线是电磁波，它的电离作用最强射线是电磁波，它的电离作用最强C C题号题号分析分析结果结果A射线射线:电离能力最强、穿透力最弱电离能力最强、穿

9、透力最弱错错B射线：电离能力较弱、穿透力较强。射线：电离能力较弱、穿透力较强。实质：原子核内部中子转化为一个质子和一个实质：原子核内部中子转化为一个质子和一个电子，电子释放出去。电子，电子释放出去。01n 11H+-10e错错C射线：是伴随着射线：是伴随着或或射线产生的，原子由高射线产生的，原子由高激发态跃迁到较低能级释放出的能量，是电磁激发态跃迁到较低能级释放出的能量，是电磁波、电离能力最弱、穿透力最强。不带电。波、电离能力最弱、穿透力最强。不带电。对对D错错第15页/共28页练习练习3 3：由原子核的衰变规律可知：由原子核的衰变规律可知 ()()CA A放射性元素一次衰变可同时产生放射性元

10、素一次衰变可同时产生射线和射线和射线射线B B放射性元素发生放射性元素发生衰变时，新核的化学性质不变衰变时，新核的化学性质不变C C放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D D放射性元素发生放射性元素发生正正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加1 1题号题号分析分析结果结果A放射性元素一次衰变可产生放射性元素一次衰变可产生射线或射线或射线。射线。错错B发生发生衰变时，变成质子数增加衰变时，变成质子数增加1的新原子。的新原子。错错C衰变的快慢由原子核因素决定，跟原子所处物衰变的快慢由原子核因素决定，跟原子所处物理状态（

11、温度、压强等）和化学状态理状态（温度、压强等）和化学状态(单质、化单质、化合物等）无关合物等）无关对对D放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数减小变，核电荷数减小1错错衰变的理解第16页/共28页2钋钋210经经衰变成稳定的铅，其半衰期为衰变成稳定的铅，其半衰期为138天，质量为天，质量为64g的钋的钋210，经，经276天，求天，求钋的质量。钋的质量。HePbPo422068221084 ggmmTt166421211382760 第17页/共28页3放射性元素发生衰变时，可放出光子，这放射性元素发生衰变时，可放出光子，这光子是：光子是：

12、A原子核外层电子受激发后产生的原子核外层电子受激发后产生的B原子核内层电子受激后产生的原子核内层电子受激后产生的C产生衰变的这个原子核产生的产生衰变的这个原子核产生的D衰变后产生的新核产生的。衰变后产生的新核产生的。D第18页/共28页半衰期的应用半衰期的应用第19页/共28页谢谢大家第20页/共28页4氡氡222衰变为钋衰变为钋218的半衰期是的半衰期是3.8天，纯天，纯净的氡经过净的氡经过7.6天后，求氡与钋的原子数之比和天后，求氡与钋的原子数之比和氡与钋的质量之比。氡与钋的质量之比。HePoRn422188422286 004121NNNTt 1 31093732181222 PoRnm

13、m第21页/共28页1如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是()A和的混合放射源 B纯放射源C和的混合放射源 D纯放射源分析：1.加L后，计数率大幅度减小说明，含有穿透力很弱的粒子，粒子。2.再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明含有不带电的粒子即射线C第22页/共28页练习练习5 5：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，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，放出的带电放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹粒子和反冲

14、核的运动轨迹如图所示。由图可以判定如图所示。由图可以判定 （）A A、该核发生的是、该核发生的是衰变衰变 B B、该核发生的是、该核发生的是衰变衰变C C、磁场方向一定垂直于纸面向里、磁场方向一定垂直于纸面向里D D、不能判定磁场方向向里还是向外、不能判定磁场方向向里还是向外abBD分析：1.放出的带电粒子和反冲核的运动方向相反。2.原子核和反冲核系统动量守恒:MV1=mv2.3.“异性内切、同性外切”：为粒子。4.r=mv/qB由于动量等大，则电量小，r大。a 为粒子的轨迹，b为反冲核的轨迹第23页/共28页练习练习6 6：静止静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，在匀强磁场中的某放射性元

15、素的原子核，当它放出一个当它放出一个粒子粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，后，其速度方向与磁场方向垂直，测得测得粒子和反冲核轨道半径之比为粒子和反冲核轨道半径之比为4444：1 1，如图所示：，如图所示：则（则（）A A、粒子与反冲粒子的动粒子与反冲粒子的动 量大小相等，方向相反量大小相等，方向相反B B、原来放射性元素的原子核、原来放射性元素的原子核 电荷数为电荷数为9090C C、反冲核的核电荷数为、反冲核的核电荷数为8888D D、粒子与反冲核的速度之粒子与反冲核的速度之 比为比为1 1：8888 R1R2ABC分析：1.动量守恒2.r=mv/qB则44/1=q/2e所以反冲核q=88e

16、。Q原=88+2=903.不知质量比，无法确定速度比第24页/共28页一、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：（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:伴随伴随 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: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。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

17、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。TtTtmmNN)21(;)21(00第25页/共28页3有甲、乙两种放射性元素，它的半衰期分别是甲15天，乙30天，它们的质量分别为m甲、m乙，经过60天这两种元素的质量相等，则它们原来的质量之比M甲M乙是()A14 B41C21 D12M余=M原(1/2）n.和n=t/T的应用第26页/共28页将、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图1913中表示射线偏转情况中正确的是()课堂互动讲练课堂互动讲练三种射线的分析与鉴别三种射线的分析与鉴别分析：1.在磁场中r=mv/qB，(求r比值)或对于粒子，m极小，相对说r小。A对。2.在电场中做类平抛运动X=vt,y=at2/2=qEt2/2m=qEx2/2mv2.取一定的x值。对于粒子，m极小，y值较大。D对AD第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页