高中物理：19.2《放射性元素的衰變》課件（2）（新人教版選修3-5）

1、一、衰變一、衰變 原子核放出原子核放出 粒子或粒子或 粒子粒子轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ冝D(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ?衰變：放出衰變：放出粒子的衰變，如粒子的衰變，如 衰變：放出衰變：放出 粒子的衰變，如粒子的衰變，如 HeThU422349023892ePaTh0123491234901.1.定義：定義：2.2.種類：種類：原子核發(fā)生衰變時(shí)，衰變前后的原子核發(fā)生衰變時(shí)，衰變前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒都守恒 衰變：衰變： 衰變：衰變： HeYXAZAZ4242eYXAZAZ011說(shuō)明：說(shuō)明：1. 1. 中間用單箭頭，不用等號(hào)；中間用單箭頭，不用等號(hào)；2. 2. 是質(zhì)量數(shù)

2、守恒，不是質(zhì)量守恒是質(zhì)量數(shù)守恒，不是質(zhì)量守恒; ;3. 3. 方程及生成物要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能杜撰。方程及生成物要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能杜撰。3 3規(guī)律：規(guī)律：衰衰變變方方程程4. 4. 本本質(zhì)質(zhì)： ： 衰衰變變： ：原子核內(nèi)少兩個(gè)原子核內(nèi)少兩個(gè)質(zhì)質(zhì)子和兩個(gè)中子子和兩個(gè)中子 衰衰變變： ：原子核內(nèi)的一個(gè)中子原子核內(nèi)的一個(gè)中子變變成成質(zhì)質(zhì)子，子， 同同時(shí)時(shí)放出一個(gè)放出一個(gè)電電子子 元素的放射性元素的放射性與元素存在的狀態(tài)無(wú)關(guān)，與元素存在的狀態(tài)無(wú)關(guān)，放射性表明原子核是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。放射性表明原子核是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的。說(shuō)明：說(shuō)明： 輻射輻射原子核的能量也跟原子的能量一樣，其變化是不原子核的能量也跟原子的能量

3、一樣，其變化是不連續(xù)的，也只能取一系列不連續(xù)的數(shù)值，因此也存在連續(xù)的，也只能取一系列不連續(xù)的數(shù)值，因此也存在著能級(jí)，同樣是能級(jí)越低越穩(wěn)定。著能級(jí)，同樣是能級(jí)越低越穩(wěn)定。放射性的原子核在發(fā)生放射性的原子核在發(fā)生衰變、衰變、衰變時(shí)，往往蘊(yùn)衰變時(shí)，往往蘊(yùn)藏在核內(nèi)的能量會(huì)釋放出來(lái)，使產(chǎn)生的新核處于高能藏在核內(nèi)的能量會(huì)釋放出來(lái)，使產(chǎn)生的新核處于高能級(jí)，這時(shí)它要向低能級(jí)躍遷，能量以級(jí)，這時(shí)它要向低能級(jí)躍遷，能量以光子的形式輻射光子的形式輻射出來(lái)，因此，出來(lái)，因此，射線經(jīng)常是伴隨射線經(jīng)常是伴隨射線和射線和 射線產(chǎn)生的射線產(chǎn)生的，當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)發(fā)生衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)發(fā)生衰變時(shí)，原子核中

4、有的發(fā)生衰變，有的發(fā)生衰變，有的發(fā)生衰變，同時(shí)就會(huì)伴隨著衰變，同時(shí)就會(huì)伴隨著輻射（輻射（沒(méi)有沒(méi)有衰變衰變）。）。這時(shí)，放射性物質(zhì)發(fā)出的射線中就會(huì)同時(shí)具有這時(shí)，放射性物質(zhì)發(fā)出的射線中就會(huì)同時(shí)具有、和和三種射線。三種射線。5 5注意：注意： 一種一種元素元素只能發(fā)生一種衰變，但只能發(fā)生一種衰變，但在一塊放射性在一塊放射性物質(zhì)物質(zhì)中可以同時(shí)放出中可以同時(shí)放出、和和三種射線。三種射線。HeThU422349023892ePaTh012349123490二、半衰期(T) 1.意義： 表示放射性元素衰變快慢的物理量 2.定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間不同的放射性元素其半衰期不同經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)n

5、個(gè)半衰期個(gè)半衰期(T)其剩余的質(zhì)量為：其剩余的質(zhì)量為： 質(zhì)量與原子個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)，故經(jīng)過(guò)質(zhì)量與原子個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)，故經(jīng)過(guò)n個(gè)半衰期后個(gè)半衰期后剩余的粒子數(shù)為：剩余的粒子數(shù)為： 021mmn 002121NNNTtn 021mmTt 3.公式： 注意：注意：(1)(1)半衰期的長(zhǎng)短是由原子核內(nèi)部本身的半衰期的長(zhǎng)短是由原子核內(nèi)部本身的因素決定的，與原子所處的物理、化學(xué)因素決定的，與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)狀態(tài)無(wú)關(guān) (2)(2)半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核才適用，對(duì)少數(shù)原子核是不適的原子核才適用，對(duì)少數(shù)原子核是不適用的用的考古學(xué)家確定古木年代的方法是用考古學(xué)家確定

6、古木年代的方法是用放射性同位素作為放射性同位素作為“時(shí)鐘時(shí)鐘”，來(lái)測(cè)量漫，來(lái)測(cè)量漫長(zhǎng)的時(shí)間，這叫做長(zhǎng)的時(shí)間，這叫做放射性同位素鑒年放射性同位素鑒年法法閱讀課本閱讀課本 “科學(xué)漫步科學(xué)漫步”部分部分例：例： 經(jīng)過(guò)一系列經(jīng)過(guò)一系列 衰變和衰變和 衰變后，可以衰變后，可以變成穩(wěn)定的元素鉛變成穩(wěn)定的元素鉛206 206 ，問(wèn)這一過(guò)程，問(wèn)這一過(guò)程 衰變和衰變和 衰變次數(shù)？衰變次數(shù)？U23892解：設(shè)經(jīng)過(guò)解：設(shè)經(jīng)過(guò)x x次次 衰變，衰變，y y次次 衰變衰變2382064x92 = 82 + 2x - yx8y6)(20682Pb2349023491Th23490Pa23491Th23490e01 一、原子核的衰變一、原子核的衰變2.2.衰變?cè)瓌t：衰變?cè)瓌t： 質(zhì)量數(shù)質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。守恒，電荷數(shù)守恒。1.1.原子核的衰變：原子核的衰變：（1 1） 衰變衰變: :原子核放出原子核放出 粒子的衰變叫做粒子的衰變叫做 衰變衰變 （2