放射性元素的衰变

第十九章原子核人们通过什么现象发现原子核还有其内部结构的？人们认识原子核的结构就是从天然放射现象开始的。射线射线射线电离能力贯穿能力速度成分高能量电磁波1/10光速接近光速光速弱较强很强很容易较弱更小氦原子核He42高速电子流e01回顾：三种放射性射线的性质听说过“点石成金”的传说吗？一、原子核的衰变1.定义：我们把原子核由于放出α粒子或β粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变．HeThU422349023892例：U238在衰变时放出一个α粒子产生新的原子核钍2342.衰变遵循的原则：质量数守恒，电荷数守恒。HeThU422349023892说明：1.中间用单箭头，不用等号；2.是质量数守恒，不是质量守恒;3.方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。（1）衰变:原子核放出一个粒子后变成另一个新的原子核，这种衰变叫做衰变．例：3.原子核衰变的分类:XAZHe42YAZ42衰变HeThU422349023892（2）β衰变:原子核放出一个β粒子后，变成一个新的原子核，这种衰变称为β衰变。例：3.原子核衰变的分类:Pa23491＋e01-Th23490衰变XAZe01YAZ12个质子2个中子+衰变在放射性元素的原子核中：4.实质（1）衰变原子核内少两个质子和两个中子思考与讨论:原子核里没有电子，β衰变中的电子来自哪里？11H10n01e中子质子电子转化和衰变（2）β衰变4.实质原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子（3）γ辐射：γ射线经常是伴随衰变和β衰变产生的.γ射线是如何产生的？4.实质原子核的能量也跟原子的能量一样，其变化是不连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在着能级，同样是能级越低越稳定。放射性的原子核在发生衰变和β衰变时，蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，在新核向低能级跃迁时，能量以γ光子的形式辐射出来。U23892Th23490＋He42Th23490Pa23491＋e01-当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时就会伴随着γ辐射（没有γ衰变）。这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线。注意：4.实质练习1：经过一系列衰变和衰变后，可以变成稳定的元素铅206，问这一过程衰变和衰变次数？U23892解：设经过x次衰变，y次衰变eyHexPbU01422068223892238＝206＋4x92=82+2x-yx＝8y＝6)(20682Pb二、半衰期(T)2.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量1.定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间不同的放射性元素，半衰期不同例如：氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天镭226衰变为氡222的半衰期为1620年铀238衰变为钍234的半衰期长达4.5×109年经过n个半衰期(T)其剩余未衰变的质量为：质量与原子个数相对应，故经过n个半衰期后剩余的未衰变的个数为：021mmn002121NNNTtn021mmTt3.公式：例：已知钍234的半衰期是24天，1g钍经过120天后还剩多少？练习2：铋210的半衰期是5天，经过多少天后，20g铋还剩1.25g?二、半衰期(T)4、注意：(1)半衰期的长短是由原子核内部自身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关。(2)半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的。二、半衰期(T)一、原子核的衰变2.规律：质量数守恒，电荷数守恒。1.定义：我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变（1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变．（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．（3）γ辐射:总是伴随射线或射线产生.二、半衰期1.定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。2、不同的放射性元素，半衰期不同放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。课堂总结tmm)21(0放射性元素半衰变是一个统计规律。练习3：静止在垂直纸面向里匀强磁场中的放射性元素的原子核U238在衰变时向外放出一个α粒子产生了一个新的原子核钍Th234，若已知α粒子速方向与磁场方向垂直求：（1）α粒子和新核轨道半径之比？（2）请画出α粒子和新核大致的运动轨迹?HeThU422349023892练习4：静止在垂直纸面向里的匀强磁场中的放射性元素的原子核Th234在衰变时向外放出一个β粒子产生了一个新的原子核Pa234，若已知β粒子速度方向与磁场方向垂直求：（1）β粒子和新核轨道半径之比？（2）请画出β粒子和新核大致的运动轨迹?ePaTh012349123490静止在匀强磁场中的放射性元素发生衰变后：1、放出的粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反2、α粒子与反冲核的运动轨迹是外切圆β粒子与反冲核的运动轨迹是内切圆小结：