5.2放射性元素的衰变 ppt课件-2024新人教版（2019）《高中物理》选择性必修第三册.zip

横县百合完全中学韦衍虎182761435375.2放射性元素的衰变问题导入 在古代无论是东方还是西方，都有一批人追求“点石成金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术的愿望都破灭了。那么，真的存在能让一种元素变成另一种元素的过程吗？一、原子核的衰变衰衰变变：是指一种原子核放出某些粒子是指一种原子核放出某些粒子变为变为另一种原子核的另一种原子核的过过程。程。放出粒子的不同放出粒子的不同放出放出粒子粒子：衰衰变变放出放出粒子粒子：衰衰变变（氦核 ）（电子 ）放射性衰变后的原子核粒子粒子粒子粒子放射性衰变后的原子核1.衰衰变变粒子粒子核核核核用一般方程表达为：思考：在衰在衰变变中遵循什么中遵循什么规规律呢？律呢？在在这这个个衰衰变变过过程程中中，衰衰变变前前的的质质量量数数等等于于衰衰变变后后的的质质量量数数之之和和；衰衰变变前的前的电电荷数等于衰荷数等于衰变变后的后的电电荷数之和。荷数之和。规律：原子核衰原子核衰变时电变时电荷数和荷数和质质量数都守恒量数都守恒X 元素符号 质量数A（核）电荷数Z两两边边的的质质量数：量数：238234+4=两两边边的的电电荷数：荷数：9290+2=2.衰衰变变核核粒子粒子核核用一般方程表达为：思考：原原子子核核内内不不是是没没有有电电子子吗吗？怎怎么么又又说说原原子子核核会会放放出出电电子子？化学方程式化学方程式核反核反应方程式方程式联系系区区别电电荷、荷、质质量量守恒守恒电电荷数、荷数、质质量数量数守恒守恒用符号用符号用箭用箭头头原子核能量质量亏损光光这这种光种光叫伽伽马马射射线线：放出粒子的不同放出粒子的不同放出放出粒子粒子和射射线线：衰衰变变放出放出粒子粒子和射射线线：衰衰变变（氦核 ）（电子 ）（氡氡核）要核）要经过经过几次几次衰衰变变，几次，几次衰衰变变？例1：（铀铀核）衰核）衰变为变为课课堂堂练习解：设经过x次 衰变，y次 衰变质质量数：量数：2382224x电电荷数：荷数：92=86+2x-yx4y2所以经过4次 衰变，2次 衰变二、半衰期半衰期思考：一一个个氡氡原原子子核核过过多多久久会会发发生生衰衰变变呢？1s10min一万年单单个的微个的微观观事件是不可事件是不可预测预测的的（大量）3.8天+3.8天 放放射射性性元元素素的的原原子子核核有有半半数数发发生生衰衰变变，所所需需要要的的时时间间是是固固定定的，称的，称为为半衰期半衰期。衰衰变变未衰衰变变关于半衰期的计算最初的质量：m0半衰期半衰期：时间：t未衰变的质量：补补充几点充几点：半衰期必半衰期必须须是大量原子核是大量原子核满满足的足的统计规统计规律律不同元素的原子核半衰期差异很大不同元素的原子核半衰期差异很大每每一一种种原原子子核核的的半半衰衰期期是是固固定定的的，由由原原子子核核内内部部结结构构决决定定，与外部因素无关与外部因素无关氡222:3.8天镭226:1620年轴238:4.5109年课课堂堂练习例2：已已知知钍钍234的的半半衰衰期期是是24天天，1g钍钍经经过过120天天后后还还利利多多少少?解：根据半衰期的定解：根据半衰期的定义义，=24，t=120剩下的剩下的钍为钍为三、核反应 天天然然放放射射现现象象是是原原子子核核自自发发的的变变化化，科学家更加希望人工控制原子核的变化。方法2：用用质质子子、中中子子甚甚至至用用光光子子去去轰轰击击一一些些原原子子核核，都都可可以以实现实现原子核的原子核的转变转变方法1：a粒子粒子轰击轰击氮原子核氮原子核：目的：研究原子核的研究原子核的结结构，构，发现发现和制造新元素和制造新元素a粒子、质子、中子，光子核反应：核自发衰变。（不可控）原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程（人工转变）。它们都是衰变过程所以，在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒。四、放射性同位素及其应用 很多元素都存在一些具有放射性的同位素，它们被称为放射性同位素。分类：天然的放射性同位素和人工放射性同位素放射强度容易控制半衰期比较短优点：1.射线测厚仪 在钢板一面，放置射线源，另一面放着接收装置。那么钢板越厚，接收到了射线信号越弱，根据信号强度就可以测量金属板的厚度。利用射线具有很强的穿透性2.放射治疗 射线对细胞有很强的杀伤力射线遗传基因发生变异3.培优保鲜 射线可以杀死细菌4.示踪原子含有放射性同位素的磷肥 同位素化学性质相同，这样就可以用放射性同位素了解各元素的流向。诊断甲状腺疾病五、辐射与安全人类一直生活在放射性的环境中宇宙的射线岩石放射性物质不过这些射的强度都在安全剂量之内，对我们没有伤害。电磁信号 然而过量的射线对人体组织有破坏作用，这种破坏往往是对细胞核的破坏，有时不会马上察觉。所以使用放射性同位素质，都必须严格遵守操作规程，做好防护。防止对空气，水源等的污染。课堂练习例3：在下列4个核反应方程中，x表示质子的是（）A.B.C.D.C课堂小结一、原子核的衰变衰衰变变：是指一种原子核放出某些粒子是指一种原子核放出某些粒子变为变为另一种原子核的另一种原子核的过过程。程。放出粒子的不同放出粒子的不同放出放出粒子粒子和射射线线：衰衰变变放出放出粒子粒子和射射线线：衰衰变变（氦核 ）（电子 ）原子核衰原子核衰变时电变时电荷数和荷数和质质量数都守恒量数都守恒二、半衰期半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间三、核反应原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。四、放射性同位素及其应用1.射线测厚仪利用射线具有很强的穿透性2.放射治疗射线对细胞有很强的杀伤力3.培优射线遗传基因发生变异保鲜射线可以杀死细菌4.示踪原子五、辐射与安全所以使用放射性同位素质，都必须严格遵守操作规程，做好防护。