物理：3.2《原子核衰变及半衰期》课件(鲁科版选修3-5)

第2节原子核衰变及半衰期1895年9月8日这一天，伦琴正在做阴极射线实验。伦琴接通阴极射线管的电路时，他惊奇地发现在附近一条长凳上的一个荧光屏（镀有一种荧光物质氰亚铂酸钡）上开始发光，恰好象受一盏灯的感应激发出来似的。他断开阴极射线管的电流，荧光屏即停止发光。由于阴极射线管完全被覆盖，伦琴很快就认识到当电流接通时，一定有某种不可见的辐射线自阴极发出。由于这种辐射线的神密性质，他称之为“X射线1895年12月伦琴写出了他的第一篇X射线的论文(1901年伦琴获得诺贝尔物理奖)伦琴（德国）国科学院举行了一次重要学术讨论会，在伦琴发明的直接感召下而进行研究的科学家当中有一位是安托万·亨利·贝克勒尔。贝克勒尔虽然是有意在做X射线的研究，但是却偶然发现了甚至更为重要的放射现象贝克勒尔选择氧化铀作为主攻对象，他精心设计了研究方案，用一张黑纸包好一张感光底片，在底片上放置两小块铀盐和钾盐的混合物。在其中一块和底片之间放了一枚银元，然后把这些东西放在阳光下放置几小时，让底片略微有些感光，虽不太清晰，但还可以分解银元的影象。可是凑巧碰上连阴雨，他只好把实验的东西原封不动地锁进抽屉。5天后，天放晴，继续中断的试验。他是个细心过人的人，在试验前他重新检查一遍实验品。使他吃惊的是，在没有阳光的情况下，底片上竟然出现明显的感光现象。这说明铀本身在发光！第二天他在科学院的学术报告上公布这一新发现。他又用验电器对这种射线进行了定量研究，终于揭示了放射性的奥妙。贝克勒尔（法国）（1903年诺贝尔物理学奖）1898年，居里夫妇从铀矿石提炼出两种前所未发现的元素，他们将这两种新元素分别定名为铀和镭。为了亲身体验镭的生理效应，他们多次被辐射所伤。1903年，居里夫妇与贝克勒尔一起因发现放射性而获得诺贝尔物理学奖。1911年，居里夫人在化学的研究亦使她获得诺贝尔化学奖。居里夫妇有两个女儿。但双亲未能亲眼见到女儿伊莲与其丈夫弗里德里克．约里奥取得的成就。1935年，他们因发现了人工放射性而荣获诺贝尔奖。2、放射线的本质从原子核放射出三种射线：α、β、γ(1)α射线：高速运动的氦原子核（），射出的速率达0.1C,具有很强的电离作用,但穿透能力很弱.He42(2)β射线：高速运动的电子()流射出的速率达0.9C,具有较弱的电离作用,但穿透能力较强.能穿透几毫米的铝板.e01(3)γ射线：波长很短的电磁波射出的速率达C,具有很弱的电离作用,但穿透能力很强,能穿透几厘米的铅板βγα3、原子核的衰变（1）α衰变：原子核放出α粒子，变成新的原子核放射线从原子核释放出，表明原子核不稳定，能自发放出某些粒子，然后变为其他元素的原子核，这个过程叫原子核的衰变。在衰变过程中电荷数和质量数都守恒。ThHeU234904223892U23892Th23490衰变方程YHeXAZAZ4242α衰变规律：新的原子核比原来的核质量数减少4，电荷数减小2（2）β衰变：原子核衰变放出β粒子的衰变（3）γ射线：在原子核衰变过程中产生的新核，有些处于激发态，这些不稳定的激发态会辐射出光子（γ射线），所以γ射线都伴随α、β衰变过程中PaeTh234910123490YeXAZAZ101β衰变规律：新的原子核比原来的核质量数不变，电荷数增加1写出下列核反应方程：nAIHe10271342SiP30143015eHePbRa014220682226884、衰变的快慢m/gt/d1052.51.2503.87.611.43.83.83.8(1)半衰期放射线无素的原子核有半数发生衰变需要的时间叫半衰期(2)半衰期长短由原子核自身因素决定与原子所处的物理、化学状态及周围环境温度无关氡的衰变曲线氡半衰期为3.8天镭半衰期为1.6×103年铀半衰期为4.5×109年tMm)21(5、化石、文物年代鉴定C146C126是放射线同位素，它的半衰期5730年，大气中的CO2在生物的新陈代谢中经常被吸收或放出，所以生物体内与比例和空气中相同，都是固定不变，但生的死后，新陈代谢停止，由于是具有天然放射性，会发生衰变，生物残骸中的比值将不断减小。因此只要测量出古代动植物残骸中的与比值就可以估计它们年年龄-------这种方法叫鉴年法例如：某古代植物中的含量是活植物体中的含量的1/8，则由该植物死亡时间是5730×3=17190年C146C126C146C146C146C126C146C1465、化石、文物年代鉴定C146C126是放射线同位素，它的半衰期5730年，大气中的CO2在生物的新陈代谢中经常被吸收或放出，所以生物体内与比例和空气中相同，都是固定不变，但生的死后，新陈代谢停止，由于是具有天然放射性，会发生衰变，生物残骸中的比值将不断减小。因此只要测量出古代动植物残骸中的与比值就可以估计它们年年龄-------这种方法叫鉴年法例如：某古代植物中的含量是活植物体中的含量的1/8，则由该植物死亡时间是5730×3=17190年C146C126C146C146C146C126C146C146