4.2 放射性元素的衰变（备课堂）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（粤教版选修3-5）

粤教版 高中物理选修3-5 第四章 三种放射性射线的性质 三种射线 、、 三种射线的性质： 最弱 最强 c 光子 较弱 较弱 接近c 电离本领 贯穿本领 速率 组成物质 射线 射线 射线 射线种类 氦核 电子 最强 最弱 三种射线的穿透本领比较 问题：放射线对环境、人体有哪些危害？ 思考：判断图中对应哪种射线？ 照相底片 铅盒 放射源 一、原子核的衰变 2.衰变遵循的原则： 质量数守恒，电荷数守恒。 原子核放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。 1.原子核的衰变：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． 3.原子核衰变的分类: （1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变． 3.原子核衰变的分类: （2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变． 【思考与讨论】 原子核里没有电子，β衰变中的电子来自哪里？ 在β衰变中，核内的一个中子转变为质子，同时释放一个电子 （1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变． 3.原子核衰变的分类: （2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变． （3）γ衰变: 伴随射线或射线产生. 注意： 1、 放射性元素衰变不可能有单独的γ衰变！ 2、衰变后元素的化学性质发生了变化，即：生成了新的原子核！ 例： 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？ 解：设经过x次衰变，y次衰变 238＝206＋4x 92 = 82 + 2x - y x＝8 y＝6 二、半衰期 1、半衰期 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。 放射性元素的剩余质量与原有质量的关系： 2、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 3、半衰期的计算 例：已知钍234的半衰期是24天，1g钍经过120天后还剩多少？ 计算表达式: 放射性元素的剩余质量与原有质量的关系： =0.03125g 【课堂练习】 1.铋210的半衰期是5天，经过多少天后，20g铋还剩1.25g? 2. 10克镭226变为氡222的半衰期为1620年，有人说：经过1620年有一半镭发生衰变，还有镭（226）5克，再经过1620年另一半镭也发生了衰变，镭226就没有了，对吗？为什么？ 4个半衰期，20天 不对，衰变剩下一半的一半 (1)“单个的微观事件是不可预测的”，所以，放射性元素的半衰期，描述的是统计规律。 (2)半衰期的长短由核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件都没有关系。 4、注意： 5、应用 （1）、人们利用地壳岩石中存在的微量的放射性元素的衰变规律，测定地球的年龄为46亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部不断变化、不断发展的历史。 （2）碳14测年技术，14C是具有放射性的碳的同位素，能够自发的进行β 衰变，变成氮。 一、原子核的衰变 2.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。 1.原子核的衰变：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（decay）． （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衰变:总是伴随射线或射线产生. 二、半衰期 1、半衰期: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 放射性元素半衰变是一个统计规律。 1、关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（ ） A、α射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱 B、β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的贯穿能力 C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的贯穿能力最强 D、γ射线是电磁波，它的电离作用最强 C 【课堂练习】 2．图中P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线 在电 场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是 A．a为α射线、b为β射线 B．a为β射线、b为γ射线 C．b为γ射线、C为α射线 D．b为α射线、C为γ射线 BC 3、如图所示，天然放射性元素放出α、β、γ三种射线，同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线(　　) A、向右偏 B、向左偏 C、直线前进