3.2 放射性 衰变 课件 -2022-2023学年高二下学期物理教科版选修3-5

3.2 放射性 衰变 1 一、天然放射现象 1896年 贝克勒尔 铅盒 放射源 射 线 天然放射性元素的原子核发出的射线可使照相底片感光 照相底片 1、定义： 2、放射性： 指物质能自发发射射线的性质 指元素自发地放出看不见的射线的现象 83 2 一、天然放射现象 3、放射性元素： 指具有放射性的元素 研究发现，原子序数大于83的所有元素，都能自发的放出射线， 原子序数小于83的元素，有的也具有放射性． 1898年 居里夫妇 发现了钋(PO) 1902年 发现了镭(Ra) 83 3 既然那么多的元素都具有放射性，那放射出来的射线到底是什么呢？它们又具有什么样的带电性质呢？ 教材P40彩图 1．α、β、γ三种射线的性质、特点比较 种 类 α射线 β射线 γ射线 组 成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波) 带电荷量 2e －e 0 质 量 4mp(mp＝1.67×10－27 kg) 静止质量为零 二、三种射线的本质及特点 速 率 0.1c 0.99c c 贯穿本领 最弱，用一张纸就能挡住 较强，但用几毫米的铝板就能挡住 最强，能穿透几厘米的铅板 电离作用 很强 较弱 很弱 【注意】 元素的放射性与元素的存在状态无关 三种射线均来源于原子核 天然放射现象说明原子核是有内部结构的 一置于铅盒中的放射源发射出的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为_______射线，射线b为________射线． γ β 天然放射性物质的放射线包括三种成分，下列说法正确的是 (　　) A．一张厚的黑纸能挡住α射线，但不能挡住β射线和γ射线 B．某原子核在放出γ射线后会变成另一种元素的原子核 C．三种射线中对气体电离作用最强的是α射线 D．β粒子是电子，但不是原来绕核旋转的核外电子 三、原子核的衰变 1、定义： 指原子核放出α粒子或β粒子转变为新核的变化 2、规律： 电荷数守恒． 质量数守恒．(不是质量守恒) 动量守恒. 能量守恒. 三、原子核的衰变 3、分类： α衰变和β衰变 如： 如： 【注意】 α射线实质：(原子核中)2个中子和2个质子结合而成。 β射线实质： (原子核中)1个中子转化为1个质子和1个电子。 γ射线实质:原子核受激发产生的. 一般是发生α或β衰变过程中伴随而生，并不能独立发生。 衰变模式是：α＋γ; β＋γ;没有α＋β＋γ这种模式！ 【注意】 γ射线(光波)不是核外电子从高能级跃迁到低能级发射的光子,因核外电子跃迁发射光子能量较小(氢原子最多发出13.6eV的光子), γ射线的能量极大(百万eV); A．α衰变、β衰变和β衰变 B．β衰变、α衰变和β衰变 C．β衰变、β衰变和α衰变 D．α衰变、β衰变和α衰变 答案　(1)8次α衰变，6次β衰变　(2)10个；22个 (3) 四、半衰期 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。 用符号“τ”表示 2、理解： （1）表示放射性元素衰变的快慢，同一放射性元素具有的衰变速率一定，不同元素的半衰期不同，有的差别可能很大．P42,表3-2-1 四、半衰期 （2）半衰期的大小是由核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态、化学状态无关． （3）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． 镭的半衰期 思考： 由半衰期定义，若用m0表示放射性元素的原有质量，m表示经过n＝t/T个半衰期时间后剩余的放射线元素质量，则m、m0、n的关系？ 或 3、公式： 式中N原、m0表示衰变前的原子核数和质量，N余、m余表示衰变后的尚未发生衰变的原子核数和质量，t表示衰变时间，T表示半衰期． 4、应用： P45,第3点 【例4】　碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天． 碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有 (　　) $