第五章 2. 放射性元素的衰变-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版）

考点同步解读 高中物理选择性必修第三册闲 第20讲 放射性元素的衰变 高考要求学业标准，考情分析 ©考点分布⊙ 学科素养⊙ ⊙命题趋势⊙ 1.知道原子核的衰变及规律.（★★） 本讲内容在学业水平等级性考 2.知道半衰期及相关计算.（★★★） 物理观念 试中一般考查半衰期的理解与计算， 章 3.知道核反应及规律.（★★） 科学态度 对核反应方程的书写及核反应类型 第二章 4.了解放射性同位素及应用，知道射线 与责任 的判断，衰变次数的计算，题型为选 的危害及防护.（★） 择题，难度偏易 第 考点分类考点透析·典例制析 第四章 考点1原子核的衰变 ·核心总结· 第五草 1.定义：原子核放出α粒子或3粒子后变成新的原子核，这种变化称为原子核的衰变 2.衰变规律 赞 原子核衰变时，前后的电荷数和质量数都守恒，能量和动量也守恒. 3.衰变方程 装 (1)如图20-1，原子核放出一个a粒子就说它发生了一次a衰变，新核的质量数比原核减 少了4，而电荷数减少了2，用通式表示为 a衰变：2X→Y十He b238 }a粒子 :234 。B粒子 !234 234 图20-1a衰变 图20-2日衰变 (2)如图20-2，原子核放出一个3粒子就说它发生了一次3衰变，核的质量数不变，而电 荷数增加了1，用通式表示为 B衰变：2XY+e (3)Y射线经常是伴随α衰变和3衰变而产生的，往往是由于衰变后的新核向低能级跃迁 时辐射出来的一份能量，原子核放出一个Y光子不会改变它的质量数和电荷数. 4.两个重要的衰变 U-一→86Th+He,36Th-→Pa+-e 192 第五章 原子核 5.衰变过程的物理规律 (1)衰变过程中质量数守恒，电荷数守恒. (2)衰变过程中动量守恒. (3)带电粒子的运动方向垂直于磁场方向时，由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动. (4)静止的原子核发生α衰变或B衰变时遵循的规律：①动量守恒：m1十m2边=0：②轨 迹半径：R=器（动量大小相等）：③运动周期：T-船号 (5)它们在磁场中运动的轨迹特点如表20-1. 表20-1衰变轨道分析 方程 轨迹图 轨道分析 匀强磁场中轨迹 两圆外切，a粒子 a衰变 2X→2Y+He 的轨迹半径大 匀强磁场中轨迹 四 两圆内切，3粒子 B衰变 2X+z4Y+-9e 的轨迹半径大 考题1[2021·重庆月考]放射性同位素钍232经a、3衰变会生 ⊙名师点拨© 成氢，其衰变方程为Th→Rn十xa十yB,其中( 应用衰变规律分析衰变类型 (1)已知某元素的原子核 A.x=1,y=3 B.x=2,y=3 发生衰变后变成新的核，确定 C.x=3,y=1 D.x=3,y=2 案 衰变(a囊变和B瘦变)的次数 【解析】方法一由于B衰变不会引起质量数的减少，故可先根据 (2)根据衰变情况，确定 质量数的减少确定α衰变的次数.因为每进行一次α衰变，质 发生哪种衰变，或衰变后变成 量数就减少4，所以α衰变的次数 什么元素的新核. x=232-220=3. 4 再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定阝衰变的次 。方法梳理© 确定衰变次数的方法 数.经3次α衰变，电荷数应减少2×3=6，而每进行一次3衰 设放射性元素X经过刀 变，电荷数就增加1，所以B衰变的次数 次a衰变和m次B衰变后，变 y=6-(90-86)=2. 成稳定的新元素》Y,则表示 方法二根据衰变方程左右两边的质量数和电荷数守恒可得 该核反应的方程为 232=220+4x,解得x=3,y=2, 2X→YY+He十m-Ie 方程组 90=86+2.x-y, 根据电椅数守恒和质量 数守恒可列方程： 【答案】D 193 考点同步解读高中物理选择性必修第三册闲 变式1-1[2021·清华附中期中]放射性元素的原子核2X经过 A=A'+4n,Z=Z+21-m 3次α衰变和2次3衰变，若最后变成另一种元素的原子核Y, 联立以上两式，解得 则新核Y的正确写法是( n-A-A.m-A-4+ A.Y B.Y C.Y D.Y 4 2 变式1-2[2021·海口第四中学高三月考]（多选）在匀强磁场中， Z-Z. 由此可见，确定衰变次数 有一个原来静止的C原子核，发生衰变后运动轨迹如图20-3 可归结为解一个二元一次方 所示，大、小圆半径分别为R、R2.则下列关于此核衰变方程 程组。 和两圆轨迹半径比值的判断中正确的是( 第二章 第 图20-3 第四章 A.C→-e十4N B.C-→He十l9Be C.R1:R2=7;1 D.R1:R2=2:1 第 考点2半衰期 ·核心总结 损 1.定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间，叫作半衰期 2.半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量：不同的放射性元素，其半衰期不同，有的 装 差别很大.半衰期越大，表明放射性元素衰变得越慢。