第二34節(jié)-放射性元素的衰變課件

放射性元素的衰變放射性元素的衰變1自學(xué)指導(dǎo)題:1、什么叫做原子核的衰變？分為哪幾種？2、衰變、衰變分別是怎樣進(jìn)行的？3、原子核的衰變滿足什么規(guī)律？4、請(qǐng)寫出幾種衰變的衰變方程。5、什么叫做半衰期？它的影響因素有哪些？它的應(yīng)用有哪些？自學(xué)指導(dǎo)題:1、什么叫做原子核的衰變？分為哪幾種？2一、原子核的衰變：1、定義：原子核放出粒子或粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另外一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變。2、分類：衰變衰變3、衰變的規(guī)律：原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒。衰變衰變一、原子核的衰變：1、定義：原子核放出粒子或34、兩個(gè)重要的衰變：鈾238核放出粒子后，成為釷234核釷234核放出粒子后，成為鏷234核4、兩個(gè)重要的衰變：鈾238核放出粒子后，成為釷2345、衰變的電子是從哪里來的？原子核中沒有電子，衰變的實(shí)質(zhì)在于核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成了一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子。由此可見：當(dāng)原子核發(fā)生衰變時(shí)，原子序數(shù)減小；當(dāng)原子核發(fā)生衰變時(shí)，原子序數(shù)增大。兩種衰變的過程中都伴隨著射線的發(fā)出。5、衰變的電子是從哪里來的？原子核中沒有電子，5二、半衰期：放射性元素具有一定的衰變速率，例如氡222經(jīng)過衰變后變成釙218，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過3.8天后，有一半的氡發(fā)生了衰變，再經(jīng)過3.8天后，只剩下四分之一的氡，再經(jīng)過3.8天后，剩下的氡為原來的八分之一；我們把這種放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變的時(shí)間叫做半衰期。1、定義：2、影響半衰期的因素：（1）由原子核內(nèi)部自身的因素決定，不受壓力、溫度或化學(xué)狀態(tài)等因素的影響。（2）不同放射性元素的半衰期是不一樣的。二、半衰期：放射性元素具有一定的衰變速率，例如氡2221、定63、計(jì)算：其中：N是剩余的原子個(gè)數(shù)；m是剩余的質(zhì)量。是原來的原子個(gè)數(shù)；是原來的質(zhì)量。T是半衰期，t是經(jīng)歷的時(shí)間。3、計(jì)算：其中：N是剩余的原子個(gè)數(shù)；m是剩余的質(zhì)量。71．寫出以下元素進(jìn)行一次

衰變的核反應(yīng)方程式：

2．寫出以下元素進(jìn)行一次

衰變的核反應(yīng)方程式：

作業(yè)：1．寫出以下元素進(jìn)行一次

衰變的核反應(yīng)方程式：2．8第三節(jié)探測(cè)射線的方法第三節(jié)探測(cè)射線的方法9自學(xué)指導(dǎo)題:1、什么叫做原子核的人工轉(zhuǎn)變？什么叫做人工放射性同位素？2、探測(cè)射線的儀器和方法都有哪些？3、放射性有哪些應(yīng)用？4、放射性要怎樣防護(hù)？自學(xué)指導(dǎo)題:1、什么叫做原子核的人工轉(zhuǎn)變？什么叫做人工10一、探測(cè)射線的儀器和方法：1、方法：（1）粒子使氣體或液體電離，這些離子可使過飽和汽產(chǎn)生云霧或使過熱液體產(chǎn)生氣泡。（2）使照相底片感光。（3）使熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光。一、探測(cè)射線的儀器和方法：1、方法：（1）粒子使氣體或液體電112、儀器：（1）威爾遜云室：構(gòu)造：如圖。照相機(jī)透明蓋飽和汽放射源活塞原理：在云室內(nèi)加酒精，使室內(nèi)充滿飽和氣。然后使活塞迅速下移一段距離，使酒精處于過飽和狀態(tài)，這時(shí)若有能量較高的粒子飛過，使沿途的氣體分子電離，過飽和汽便以這些離子為核心凝成一條霧跡。2、儀器：（1）威爾遜云室：構(gòu)造：如圖。照相機(jī)透明蓋飽和汽放12實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：射線射線射線一般看不到。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：射線射線射線一般看不到。13a射線在云室中的徑跡：直而粗原因：a粒子質(zhì)量大，不易改變方向，電離本領(lǐng)大，沿涂產(chǎn)生的粒子多?射線在云室中的徑跡：比較細(xì)，而且常常彎曲原因：粒子質(zhì)量小，跟氣體碰撞易改變方向，電離本領(lǐng)小，沿途產(chǎn)生的離子少a射線在云室中的徑跡：直而粗?射線在云室中的徑跡：比較細(xì)，而14（2）、氣泡室-----高能物理實(shí)驗(yàn)的最風(fēng)行的探測(cè)設(shè)備

氣泡室是由一密閉容器組成，容器中盛有工作液體原理與云室的相同，只是氣泡室中裝的是液體，如液態(tài)氫。（2）、氣泡室-----高能物理實(shí)驗(yàn)的最風(fēng)行的探測(cè)設(shè)備氣泡15液體在特定的溫度和壓力下進(jìn)行絕熱膨脹，由于在一定的時(shí)間間隔內(nèi)（例如50ms）處于過熱狀態(tài)，液體不會(huì)馬上沸騰，這時(shí)如果有高速帶電粒子通過液體，在帶電粒子所經(jīng)軌跡上不斷與液體原子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生低能電子，因而形成離子對(duì)，這些離子在復(fù)合時(shí)會(huì)引起局部發(fā)熱，從而以這些離子為核心形成胚胎氣泡，經(jīng)過很短的時(shí)間后，胚胎氣泡逐漸長(zhǎng)大，就沿粒子所經(jīng)路徑留下痕跡。如果這時(shí)對(duì)其進(jìn)行拍照，就可以把一連串的氣泡拍攝下來，從而得到記錄有高能帶電粒子軌跡的底片。照相結(jié)束后，在液體沸騰之前，立即壓縮工作液體，氣泡隨之消失，整個(gè)系統(tǒng)就很快回到初始狀態(tài)，準(zhǔn)備作下一次探測(cè)。液體在特定的溫度和壓力下進(jìn)行絕熱膨脹，由于在一定的時(shí)間間隔內(nèi)16氣泡室中帶電粒子的徑跡氣泡室的優(yōu)點(diǎn)：它的空間和時(shí)間分辨率高；工作循環(huán)周期短，本底干凈、徑跡清晰，可反復(fù)操作。但也有不足之處：那就是掃描和測(cè)量時(shí)間還嫌太長(zhǎng)；體積有限，而且甚為昂貴，氣泡室中帶電粒子的徑跡氣泡室的優(yōu)點(diǎn)：17（3）蓋革—米勒計(jì)數(shù)器：構(gòu)造:_+陽極銅圓筒(陰極)里面有一個(gè)銅圓筒,這是陰極,穿過軸心的是陽極.管內(nèi)充有惰性氣體.原理:當(dāng)某種射線粒子進(jìn)入管內(nèi)時(shí),使管中氣體電離,產(chǎn)生電子在電場(chǎng)中加速，能量增大,又和管中氣體相碰,使氣體分子電離……這樣一個(gè)射線粒子產(chǎn)生大量電子到達(dá)陽極，在外電路形成一次脈沖放電。記下放電次數(shù)，得到粒子個(gè)數(shù)。（3）蓋革—米勒計(jì)數(shù)器：構(gòu)造:_+陽極銅圓筒(陰極)里面有一18一種能自動(dòng)把放射微粒計(jì)數(shù)出來的儀器，利用了射線的電離本領(lǐng)優(yōu)缺點(diǎn)：靈敏，但分不出射線的種類。一種能自動(dòng)把放射微粒計(jì)數(shù)出來的儀器，利用了射線的電離本領(lǐng)優(yōu)缺19盧瑟福在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，往容器Ｃ中通入氮?dú)夂?，在熒光屏Ｓ上出現(xiàn)了閃光，這表明，有一種新的能量比α粒子大的粒子穿過鋁箔，撞擊在Ｓ屏上，這種粒子肯定是在α粒子擊中某個(gè)氮核而使該核發(fā)生變化時(shí)放出的。這樣，盧瑟福通過人工方法實(shí)現(xiàn)了原子核的轉(zhuǎn)變，人類第一次打開了原子核的大門。盧瑟福在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，往容器Ｃ中通入氮?dú)夂?，在熒光屏Ｓ上出現(xiàn)了20二、核反應(yīng)：1、定義：原子核受其他粒子的轟擊下生成新原子核的過程，成為核反應(yīng)。2、幾個(gè)人工核轉(zhuǎn)變方程：（1）盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的方程：（2）查德威克發(fā)現(xiàn)中子的方程：（3）約里奧.居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性同位素和正電子的方程：二、核反應(yīng)：1、定義：原子核受其他粒子的轟擊下生成新原子核221

1932年，居里夫婦用α粒子轟擊鈹，鋁，硼等元素，發(fā)現(xiàn)了前所未有的穿透性強(qiáng)的輻射，后來被確定為中子流。

1934年，查德威克在用α粒子轟擊鈹，鋁，硼等元素，除了測(cè)到中子流外，還探測(cè)到了正電子。有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素1932年，居里夫婦用α粒子轟擊鈹，22注意：1、放射性同位素與放放射性元素一樣，都有一定的半衰期，衰變規(guī)律一樣。2、放射性同位素衰變可生成另一種新元素。3、可以用人工的方法得到放射性同位素。4、放射性同位素跟同種元素的非放射性同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)。注意：2、放射性同位素衰變可生成另一種新元素。3、可以用人工231934年，約里奧·居里和伊麗芙·居里在用粒子轟擊鋁箔時(shí)，除探測(cè)到預(yù)料中的中子外，還探測(cè)到了正電子，正電子的質(zhì)量跟電子相同，所帶電荷與電子相反，為一個(gè)單位的正電荷，更意外的是，拿走放射源后，鋁箔雖不再發(fā)射中子，但仍繼續(xù)發(fā)射正電子，而且這種放射性也有一定的半衰期．原來，鋁核被粒子擊中后發(fā)生了下面的反應(yīng)1934年，約里奧·居里和伊麗芙·居里在用粒子轟擊鋁箔時(shí)，除24反應(yīng)生成物P是磷的一種同位素，也有放射性，像天然放射性元素一樣發(fā)生衰變，衰變時(shí)放出正電子，核衰變方程如下：用人工方法得到放射性同位素，這是一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)．后來人們用質(zhì)子、氘核、中子和光子轟擊原子核，也得到了放射性同位素．反應(yīng)生成物P是磷的一種同位素，也有放射性，像天然放射性元素一253、人工放射性同位素與天然放射性物質(zhì)的對(duì)比：（1）放射的強(qiáng)度易控制，還可以制成各種形狀（2）半衰期比天然放射性物質(zhì)短得多，因此放射性廢料容易處理。3、人工放射性同位素與天然放射性物質(zhì)的對(duì)比：（1）放射的強(qiáng)度26放射性同位素的應(yīng)用放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、和科學(xué)研究等許多方面得到了廣泛的應(yīng)用．其應(yīng)用是沿著利用它的射線和作為示蹤原子兩個(gè)方向展開的．放射性的應(yīng)用射線應(yīng)用示蹤原子探傷儀培育新種保存食物消除有害靜電消滅害蟲治療惡性腫瘤農(nóng)作物檢測(cè)診斷器質(zhì)性和功能性疾病生物大分子結(jié)構(gòu)及功能研究放射性同位素的應(yīng)用放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、和科學(xué)研27a、利用放射線的貫穿本領(lǐng)或電離作用①γ射線探傷：利用γ射線“透視”金屬內(nèi)部，看是否存在砂眼、裂紋；②培養(yǎng)（農(nóng)作物）優(yōu)良品種：通過放射線照射，可以對(duì)生物體內(nèi)DNA進(jìn)行誘變；③放射性治療癌癥：放射線可以殺傷癌細(xì)胞；④消除靜電：利用射線的電離作用。a、利用放射線的貫穿本領(lǐng)或電離作用28b、作為示蹤原子放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)不變，但帶有“放射性標(biāo)記”。①摻入肥料中，檢查農(nóng)作物對(duì)肥料的吸收狀況；②檢查地下輸油管的破損位置。b、作為示蹤原子29放射性的應(yīng)用食品保鮮棉花育種放射性同位素造影術(shù)糧食保存“放療”治療放射線測(cè)厚儀放射性食品保鮮棉花育種放射性同位素造影術(shù)糧食保存“放療”治療30放射性污染和防護(hù)過量的放射性會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)人類和自然界產(chǎn)生破壞作用．

20世紀(jì)人們?cè)诤翢o防備的情況下研究放射性遭原子彈炸后的廣島放射性污染和防護(hù)過量的放射性會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)人類和自311、對(duì)生物體的危害穿透力基因突變2、對(duì)環(huán)境的危害廢料污染基因突變會(huì)最終破壞生態(tài)平衡3、防護(hù)措施封存、深埋。1、對(duì)生物體的危害32放射性污染和防護(hù)為了防止有害的放射線對(duì)人類和自然的破壞，人們采取了有效的防范措施：檢測(cè)輻射裝置全身污染檢測(cè)儀輻射檢測(cè)系統(tǒng)輻射源的存放鈾放射性污染和防護(hù)為了防止有害的放射線對(duì)人類和自然的破壞，33放射性污染和防護(hù)核電站的核反應(yīng)堆外層用厚厚的水泥來防止放射線的外泄：放射性污染和防護(hù)核電站的核反應(yīng)堆外層用厚厚的水泥來防止放34小結(jié)：1、核反應(yīng)基本上可分為兩大類：一是自然衰變（天然放射性衰變），二是人工衰變（人工轉(zhuǎn)變）（發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)）（發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)）