高中物理 選擇性必修三 放射性元素的衰變 課件

1、第五章 原子核 第2節(jié)放射性元素的衰變霍阿布恩蒂亞認為倍金方案比較簡單，就入迷了。他一連幾個星期纏住烏蘇娜，央求她從密藏的小盒子里掏出舊金幣來，讓金子成倍地增加，水銀能夠分成多少份，金子就能增加多少倍。像往常一樣，烏蘇娜沒有拗過丈夫的固執(zhí)要求。于是，霍阿布恩蒂亞把三十枚金幣丟到鐵鍋里，拿它們跟雌黃、銅屑、水銀和鉛一起熔化。然后又把這一切倒在蓖麻油鍋里，在烈火上熬了一陣。直到最后熬成一鍋惡臭的濃漿，不像加倍的金子，倒象普通的焦糖。經過多次拼命的、冒險的試驗：蒸餾啦，跟七種天體金屬一起熔煉啦，加進黑梅斯水銀和塞浦路斯硫酸鹽啦，在豬油里重新熬煮啦（因為沒有蘿卜油），烏蘇娜的寶貴遺產變成了一大塊焦糊的

2、渣滓，粘在鍋底了。吉卜賽人，梅爾加德斯贈給霍阿布恩蒂亞一套東西煉金試驗室設備。梅爾加德斯還留下了七種與六個星球有關的金屬樣品、摩西和索西莫斯的倍金方案、煉金術筆記和圖解。 “誰能識別這些筆記和圖解，誰就能夠制作點金石”。倍金術、點金術真的可能嗎？射線射線射線電離能力貫穿能力速度成分氦原子核（42He)高速電子流（0-1e）高能量電磁波或光子流（中性）1/10光速接近光速光速很弱（空氣中只能前進幾厘米）較強（幾毫米厚的鋁板）很強（幾厘米厚的鉛板）很強較弱很弱2 射線的性質射線性質1 天然放射現(xiàn)象物質不斷自發(fā)地放射出射線的現(xiàn)象。物質自發(fā)放射射線的性質具體有放射性的元素放射性：放射性元素：（Z83及

3、Z83的部分元素 ）原子核的衰變原子核自發(fā)地放出粒子或粒子，由于核電荷數變了，它在元素周期表中的位置就變了，變成另一種原子核。我們把這種變化稱為原子核的衰變（decay）。鈾238放出一個粒子后，質量數減少4，電荷數減少2，成為新核。這個新核就是釷234這種衰變過程叫作衰變自發(fā)放出粒子的衰變叫作衰變原子核的衰變衰變原則質量數相同，電荷數相同。（1）衰變：放出粒子（2） 衰變：放出粒子在這個衰變過程中，衰變前的質量數等于衰變后的質量數之和 ；衰變前的電荷數等于衰變后的電荷數之和。大量事實表明，原子核衰變時電荷數和質量數都守恒。（3） 衰變：總是伴隨 射線或 射線產生放射性元素衰變不可能有單獨的衰

4、變！衰變后元素的化學性質發(fā)生了變化，即：生成了新的原子核！在衰變和衰變中，分別從原子核中釋放出了粒子和粒子，是因為原子核里本來就存在這兩種粒子嗎？衰變的實質在于核內的中子轉化成了一個質子和一個電子衰變與衰變的規(guī)律兩個中子和兩個質子能十分緊密地結合在一起，因此，在一定條件下它們會作為一個整體從較大的原子核中被拋射出來，于是，放射性元素就發(fā)生了衰變解：設經過x次衰變，y次衰變2382064x92 = 82 + 2x - yx8y6半衰期放射性元素的原子核有半數發(fā)生衰變所需的時間，叫作這種元素的半衰期（half life）一些元素的半衰期：氡222衰變?yōu)獒?18的半衰期為3.8天鐳226衰變?yōu)殡?2

5、2的半衰期為1620年鈾238衰變?yōu)殁Q234的半衰期長達4.5109年一個氡原子核在3.8天內有50%的概率發(fā)生衰變而成其他元素，1kg氡原子里有大量的氡原子核，從統(tǒng)計學上看，經過3.8天，有一半的氡原子核發(fā)生衰變。大概還剩下0.5kg的氡原子。氡的衰變半衰期放射性元素的原子核有半數發(fā)生衰變所需的時間，叫作這種元素的半衰期（half life）放射性元素衰變發(fā)生在原子核內部，衰變的快慢是由核內部自身的因素決定的，跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件沒有關系。放射性元素的半衰期，描述的是統(tǒng)計規(guī)律。是對大量的原子核整體衰變做出的“統(tǒng)計預測”，對單個原子核說它的半衰期是沒有意義的。例：已知釷234的半衰期

6、是24天，1g釷經過120天后還剩多少？例：已知釷234的半衰期是24天，1g釷經過120天后還剩多少？對比分析：放射性元素衰變的核反應方程與前面學習的盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子及查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應方程有什么不同？異同點在哪里？盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子查德威克發(fā)現(xiàn)中子鈾238發(fā)生衰變釷234發(fā)生衰變盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子查德威克發(fā)現(xiàn)中子核反應原子核在其他粒子的轟擊下產生新原子核或者發(fā)生狀態(tài)變化的過程，稱為核反應（nuclear reaction）很多元素都存在一些具有放射性的同位素，他們被稱為放射性同位素。既有天然放射性同位素，也有人工合成的放射行同位素。放射性同位素及其應用射線測厚裝置放射治療輻射育種放射性同位素及其應用利用磷的放射性同位素檢測棉花的磷肥吸收情況碘 131 用于甲狀腺疾病的診斷輻射與安全 過量的射線對人體組織有破壞作用，這些破壞往往是對細胞核的破壞，有時不會馬上察覺。因此，在使用放射性同位素時，必須嚴格遵守操作規(guī)程，注意人身安全，同時，要防止放射性物質對空氣、水