高中物理19-2《放射性元素的衰变》课件新人教版选修3-5.ppt

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1、江夏一中物理组 陈 红一、衰变一、衰变 原子核放出原子核放出 粒子或粒子或 粒子粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变转变为新核的变化叫做原子核的衰变 衰变：放出衰变：放出粒子的衰变，如粒子的衰变，如 衰变：放出衰变：放出 粒子的衰变，如粒子的衰变，如 HeThU422349023892ePaTh0123491234901.1.定义：定义：2.2.种类：种类：原子核发生衰变时，衰变前后的原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数电荷数和质量数都守恒都守恒 衰变：衰变： 衰变：衰变： HeYXAZAZ4242eYXAZAZ011说明：说明：1. 1. 中间用单箭头，不用等号；中间用单箭头，不用等号

2、；2. 2. 是质量数守恒，不是质量守恒是质量数守恒，不是质量守恒; ;3. 3. 方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。3 3规律：规律：衰衰变变方方程程4. 4. 本质：本质： 衰衰变变： ：原子核内少两个原子核内少两个质质子和两个中子子和两个中子 衰衰变变： ：原子核内的一个中子原子核内的一个中子变变成成质质子，子， 同同时时放出一个放出一个电电子子 射射线线的的产产生：生：射射线经线经常是常是伴随伴随着着射射线线和和射射线产线产生的，没有生的，没有衰衰变变。 。元素的放射性元素的放射性与元素存在的状态无关，与元素存在的状态无关，放射性表明原子核是有

3、内部结构的。放射性表明原子核是有内部结构的。说明：说明：5 5注意：注意： 一种一种元素元素只能发生一种衰变，但只能发生一种衰变，但在一块放射性在一块放射性物质物质中可以同时放出中可以同时放出、和和三种射线。三种射线。HeThU422349023892ePaTh012349123490二、半衰期(T) 1.意义： 表示放射性元素衰变快慢的物理量 2.定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间不同的放射性元素其半衰期不同3.公式： TtTtmmNN)21(;)21(00注意：注意：(1)(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学

4、因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关状态无关 (2)(2)半衰期是一个统计规律，只对大量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的原子核才适用，对少数原子核是不适用的用的考古学家确定古木年代的方法是用放射考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位素作为性同位素作为“时钟时钟”，来测量漫长的，来测量漫长的时间，这叫做时间，这叫做放射性同位素鉴年法放射性同位素鉴年法练习练习1 1: :关于关于、三种射线，下列说三种射线，下列说法中正确的是（法中正确的是（ ）A A、射线是原子核自发射出的氦核，它的电射线是原子核自发射出的氦核，它的电 离作用最弱离作用最弱B B、射线是原

5、子核外电子电离形成的电子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流，它具有中等的贯穿能力C C、射线一般伴随着射线一般伴随着或或射线产生，它的射线产生，它的 贯穿能力最强贯穿能力最强D D、射线是电磁波，它的电离作用最强射线是电磁波，它的电离作用最强C C练习练习2 2：如图所示，：如图所示，P P为放在匀强电场为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成场的作用下分成a a、b b、c c三束，以下三束，以下判断正确的是（判断正确的是（ ）BCBCA A、a a为为射线，射线，b b为为射线射线B B、a a为为射线，射线，b

6、 b为为射线射线C C、b b为为射线，射线，c c为为射线射线D D、b b为为射线，射线，c c为为射线射线- -+ +c cb ba aP P练习练习3 3：由原子核的衰变规律可知：由原子核的衰变规律可知 ( ) ( )CA A放射性元素一次衰变可同时产生放射性元素一次衰变可同时产生射线和射线和 射线射线B B放射性元素发生放射性元素发生衰变时，新核的化学性衰变时，新核的化学性 质不变质不变C C放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D D放射性元素发生正电子衰变时，新核质量放射性元素发生正电子衰变时，新核质量 数不变，核电荷数增加数不变，核电荷数增加1

7、 1练习练习4 4：某原子核：某原子核A A的衰变过程为的衰变过程为A A B B C, C,下列说法正确的是下列说法正确的是 （ ）A A、核核A A的质量数减核的质量数减核C C的质量数等于的质量数等于5;5;B B、核核A A的中子数减核的中子数减核C C的中子数等于的中子数等于2;2;C C、核核A A的中性原子中的电子数比原子核的中性原子中的电子数比原子核B B的的 中性原子中的电子数多中性原子中的电子数多1;1;D D、核核A A的质子数比核的质子数比核C C的质子数多的质子数多1 1。 D D思考：思考： ( (铀铀) )要经过几次要经过几次衰变和衰变和衰变，才能变为衰变，才能变

8、为 ( (铅铅) )？它的中子？它的中子数减少了多少？数减少了多少？23892U20682Pb8 8次次 衰变，衰变，6 6次次 衰变，衰变，中子数减少中子数减少 22 22个个. .例例2 2：一块氡：一块氡222222放在天平的左盘时，需放在天平的左盘时，需在天平的右盘加在天平的右盘加444444g g砝码，天平才能处砝码，天平才能处于平衡，氡于平衡，氡222222发生发生衰变，经过一个半衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为盘中取出的砝码为 （ ）A A222g B222g B8g8gC C2g D2g D4g4gD D练习练

9、习5 5：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示。由图可以判定冲核的运动轨迹如图所示。由图可以判定 （ ）A A、该核发生的是该核发生的是衰变衰变B B、该核发生的是该核发生的是衰变衰变C C、磁场方向一定垂直于纸面向里磁场方向一定垂直于纸面向里D D、不能判定磁场方向向里还是向外不能判定磁场方向向里还是向外abBD 练习练习6 6：静止在匀强磁场中的某放射性元素的原：静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个子核，当它放出一个粒子后，其速度方

10、向与磁粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得场方向垂直，测得粒子和反冲核轨道半径之比粒子和反冲核轨道半径之比为为4444：1 1，如图所示：则（，如图所示：则（ ）A A、 粒子与反冲粒子的动粒子与反冲粒子的动 量大小相等，方向相反量大小相等，方向相反B B、原来放射性元素的原子核原来放射性元素的原子核 电荷数为电荷数为9090C C、反冲核的核电荷数为反冲核的核电荷数为8888D D、粒子与反冲核的速度之粒子与反冲核的速度之 比为比为1 1：8888R1R2ABC静止静止在在匀强磁场匀强磁场中的放射性元素发生衰变后中的放射性元素发生衰变后1 1、放出的粒子与反冲核的动、放出的粒子与反冲核的动量大小相等，量大小相等， 方向相反方向相反2 2、粒子粒子与反冲粒子的运动轨迹是与反冲粒子的运动轨迹是外切圆外切圆 粒子粒子与反冲粒子的运动轨迹是与反冲粒子的运动轨迹是内切圆内切圆小结：小结：