【高中物理】放射性元素的衰變 課件 2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊

5.2放射性元素的衰變

1.原子核的衰變

原子核的衰變一些原子序數(shù)較高的重元素，其原子核不很穩(wěn)定，可以自發(fā)地放射出射線而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N元素的原子核，這種現(xiàn)象稱作放射性衰變。還有一些人工制造的原子核，也具有放射性。自從1896年貝克勒耳發(fā)現(xiàn)鈾的放射性以來，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種放射性的衰變模式。高中階段，我們主要關(guān)心α、β、γ衰變?chǔ)了プ冣?38放出一個(gè)α粒子后，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2，成為新核。此類核反應(yīng)，我們稱之為衰變可以用衰變方程

表示原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒β衰變與α衰變不同，β衰變核電荷改變，核子數(shù)不變表示為發(fā)生α衰變或β衰變后，有些原子核處于激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的原子核不穩(wěn)定，可以通過發(fā)射γ射線的方式躍遷到基態(tài)。原子核放出γ射線時(shí)，其質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)不發(fā)生變化。2.半衰期、放射性的應(yīng)用與防護(hù)

半衰期：一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律原子核的衰變是一個(gè)隨機(jī)的過程。然而,大量放射性元素原子核在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生衰變的比例卻是符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律的。放射性元素原子核的數(shù)目由于衰變減少至原來一半所經(jīng)過的時(shí)間稱為半衰期。顯然，我們不能說【某幾個(gè)原子經(jīng)過一個(gè)半衰期，一定有一半發(fā)生衰變?！堪胨テ趯δ枖?shù)量級(jí)的原子才適用。半衰期的意義每種放射性元素都有確定的半衰期。半衰期與放射性元素處于何種物態(tài)、是單質(zhì)還是化合物都沒有關(guān)系。不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別很大。因此，可以利用某些元素的放射性同位素進(jìn)行考古、醫(yī)療等應(yīng)用。思考，為何外界條件不會(huì)影響元素的半衰期？結(jié)晶牛胰島素的人工全合成1965年9月，我國科學(xué)家完成了結(jié)晶牛胰島素的人工全合成，這是世界上第一個(gè)人工合成的蛋白質(zhì)，為人類認(rèn)識(shí)生命、揭開生命奧秘邁出了一大步。在合成的過程中，科學(xué)家將碳14作為示蹤原子摻入人工合成的牛胰島素并與天然牛胰島素混合，經(jīng)過多次結(jié)晶，得到了碳14均勻分布的牛胰島素結(jié)晶，證明人工牛胰島素與天然牛胰島素是同一種物質(zhì)。4.思考與練習(xí)

思考與練習(xí)1原子核A比原子核B的質(zhì)量大，能否判定A也一定具有更大的原子序數(shù)?簡述理由。用α粒子轟擊氮14，產(chǎn)生一個(gè)中子和一個(gè)反沖核，寫出其核反應(yīng)方程。思考與練習(xí)2帶電的驗(yàn)電器在放射線的照射下電荷會(huì)很快消失，簡述其原因。83Bi的半衰期是5天。10g83Bi經(jīng)過20天后還剩下多少?5.拓展練習(xí)

仔細(xì)觀察圖表，你能看出哪些種類的衰變？仔細(xì)觀察圖表，你又能看出這些元素的半衰期為多少？課后查閱資料，了解其他形式的衰