全國高中物理優(yōu)質課一等獎人教版選擇性必修三《放射性元素的衰變》精美課件

5.2放射性元素的衰變問題導入

在古代無論是東方還是西方，都有一批人追求“點石成金”之術，他們試圖利用化學方法將一些普通的礦石變成黃金。當然，這些煉金術的愿望都破滅了。那么，真的存在能讓一種元素變成另一種元素的過程嗎？一、原子核的衰變衰變：是指一種原子核放出某些粒子變?yōu)榱硪环N原子核的過程。放出粒子的不同放出ɑ粒子：ɑ衰變放出β粒子：β衰變（氦核

）（電子

）放射性衰變后的原子核ɑ粒子β粒子放射性衰變后的原子核1.ɑ衰變ɑ粒子核核用一般方程表達為：思考：在衰變中遵循什么規(guī)律呢？在這個衰變過程中，衰變前的質量數(shù)等于衰變后的質量數(shù)之和；衰變前的電荷數(shù)等于衰變后的電荷數(shù)之和。規(guī)律：原子核衰變時電荷數(shù)和質量數(shù)都守恒X

元素符號質量數(shù)A（核）電荷數(shù)Z兩邊的質量數(shù)：238234+4=兩邊的電荷數(shù)：9290+2=2.β衰變核β粒子核用一般方程表達為：思考：原子核內不是沒有電子嗎？怎么又說原子核會放出電子？化學方程式核反應方程式聯(lián)系區(qū)別電荷、質量守恒電荷數(shù)、質量數(shù)守恒用符號用箭頭原子核能量質量虧損光這種光叫伽馬射線：γ放出粒子的不同放出ɑ粒子和γ射線：ɑ衰變放出β粒子和γ射線：β衰變（氦核

）（電子

）（氡核）要經過幾次ɑ衰變，幾次β衰變？例1：（鈾核）衰變?yōu)檎n堂練習解：設經過x次衰變，y次衰變質量數(shù)：238＝222＋4x電荷數(shù)：92=86+2x-yx＝4y＝2所以經過4次衰變，2次衰變二、半衰期思考：一個氡原子核過多久會發(fā)生衰變呢？1s10min一萬年單個的微觀事件是不可預測的（大量）3.8天+3.8天放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變，所需要的時間是固定的，稱為半衰期。衰變未衰變關于半衰期的計算最初的質量：m0半衰期：τ時間：t未衰變的質量：補充幾點：①半衰期必須是大量原子核滿足的統(tǒng)計規(guī)律②不同元素的原子核半衰期差異很大③每一種原子核的半衰期是固定的，由原子核內部結構決定，與外部因素無關氡222:3.8天鐳226:1620年軸238:4.5×109年課堂練習例2：已知釷234的半衰期是24天，1g釷經過120天后還利多少?解：根據(jù)半衰期的定義，τ=24，t=120剩下的釷為三、核反應天然放射現(xiàn)象是原子核自發(fā)的變化，科學家更加希望人工控制原子核的變化。方法2：用質子、中子甚至用γ光子去轟擊一些原子核，都可以實現(xiàn)原子核的轉變方法1：a粒子轟擊氮原子核：目的：研究原子核的結構，發(fā)現(xiàn)和制造新元素a粒子、質子、中子，光子核反應：核自發(fā)衰變。（不可控）原子核在其他粒子的轟擊下產生新原子核的過程（人工轉變）。它們都是衰變過程所以，在核反應中，質量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。四、放射性同位素及其應用很多元素都存在一些具有放射性的同位素，它們被稱為放射性同位素。分類：天然的放射性同位素和人工放射性同位素放射強度容易控制半衰期比較短優(yōu)點：1.射線測厚儀在鋼板一面，放置γ射線源，另一面放著接收裝置。那么鋼板越厚，接收到了射線信號越弱，根據(jù)信號強度就可以測量金屬板的厚度。——利用γ射線具有很強的穿透性2.放射治療——γ射線對細胞有很強的殺傷力——γ射線遺傳基因發(fā)生變異3.培優(yōu)保鮮——γ射線可以殺死細菌4.示蹤原子含有放射性同位素的磷肥同位素化學性質相同，這樣就可以用放射性同位素了解各元素的流向。診斷甲狀腺疾病五、輻射與安全人類一直生活在放射性的環(huán)境中宇宙的射線巖石放射性物質不過這些射的強度都在安全劑量之內，對我們沒有傷害。電磁信號然而過量的射線對人體組織有破壞作用，這種破壞往往是對細胞核的破壞，有時不會馬上察覺。所以使用放射性同位素質，都必須嚴格遵守操作規(guī)程，做好防護。防止對空氣，水源等的污染。課堂練習例3：在下列4個核反應方程中，x表示質子的是（）A.B.C.D.C課堂小結一、原子核的衰變①衰變：是指一種原子核放出某些粒子變?yōu)榱硪环N原子核的過程。②放出粒子的不同放出ɑ粒子和γ射線：ɑ衰變放出β粒子和γ射線：β衰變（氦核

）（電子

）③原子核衰變時電荷數(shù)和質量數(shù)都守恒二、半衰期半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間三、核反應原子核在其他粒子的轟擊下產生新原子核的過程，稱為核反應。四、放射性同位素及其應用1.射線測厚儀——利用γ射線具