5.2（导学案） 放射性元素的衰变-2021-2022学年高二物理备课优选课件+导学案（人教版2019选择性必修第三册）

第2节　放射性元素的衰变 【知识梳理与方法突破】 一、原子核的衰变 1.衰变实质 （1）衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成一个粒子，并在一定条件下作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，反应方程为。 （2）衰变：原子核内的一个中子变成一个质子留在原子核内，同时放出一个电子，即粒子放射出来，反应方程为。 2.衰变规律 原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数、质量数、动量、能量守恒。 3.衰变方程通式 （1）衰变：。 （2）衰变：。 4.确定原子核衰变次数的方法与技巧 （1）方法：设放射性元素经过次衰变和次衰变后，变成稳定的新元素，则衰变方程为：。根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程，，，联立解得，。由此可见，确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组。 （2）技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定衰变的次数（这是因为衰变的次数多少对质量数没有影响），然后根据衰变规律确定衰变的次数。 【例1】放射性同位素钍232经、衰变会生成氧，其衰变方程为，其中（　　） A．， B．， C．， D．， 【针对训练1】关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．射线是由氮原子核衰变产生 B．射线是由原子核外电子电离产生 C．通过化学反应不能改变物质的放射性 D．射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 2、 半衰期的理解及有关计算 1.半衰期的物理意义： 表示放射性元素衰变的快慢。 2.半衰期公式： ，，式中、表示衰变前的原子数和质量，、表示衰变后的尚未发生衰变的原子数和质量，表示衰变时间，表示半衰期。 3.适用条件： 半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定其何时发生衰变，半衰期只适用于大量的原子核。 4.应用： 利用半衰期非常稳定的特点，可以测算其衰变过程，推算时间等。 【例2】在我们的生活中，日常用品、装饰材料、周围的岩石、食盐、香烟等都不同程度地含有放射性元素。其中香烟中含有针（），具有放射性，其衰变方程为：，半衰期为138天，则下列说法正确的是（　　） A．该衰变中释放出的射线的穿透能力强于射线的穿透能力 B．镭226衰变为氡222的半衰期为1620年，也就是说，100个镭226核经过1620年后一定还剩下50个镭226核没有发生衰变 C．质量为m的钋核经过276天，剩余的钋核的质量为 D．采用提高温度的方法，可以改变钋（）的半衰期 【针对训练2】下列有关半衰期的说法正确的是（       ） A．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快 B．放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素的半衰期也变短 C．把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度 D．降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可减小衰变速度 【对点检测】 1．放射性元素衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成，而可以经过一次衰变变成（X代表某种元素），也可以经过一次衰变变成，和最后都变成，衰变路径如图所示。则（　　） A．a=84 B．b=206 C．是β衰变，是α衰变 D．是α衰变，是β衰变 2．一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1︰16，有（　　） A．该原子核发生了衰变 B．反冲核沿小圆做逆时针方向运动 C．原来静止的原子核的原子序数为15 D．若磁感应强度B变大，则反冲核做圆周运动的周期变大 3．下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是（       ） A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况 B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，利用探测器的测量，找出合理的施肥规律 C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹 D．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，诊断甲状腺的器质性和功能性疾病 4．关于天然放射现象，下列说法正确的是（　　） A．射线是由氮原子核衰变产生 B．射线是由原子核外电子电离产生 C．射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D．通过化学反应不能改变物质的放射性 5．在匀强磁场中，一个原来静止的U原子核，由于衰变放射出某种粒子，其衰变方程是U→Th+x，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别为r1、r2，则下列说法正确的是（　　） A．衰变后Th核和射出的x的动量相同 B．衰变后的产物x是电子 C．r1：r2=1：90 D．衰变后新核和射出的粒子的动能之比为2：117 6．某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（　　） A．11.4天 B．7.6天 C．5.7天 D．3.8天 7．下列核反应过程中，平衡的是（　　） A． B．（中子） C．（中子） D．（氘核） 8．某放射性