原子核衰变及半衰期(市级公开)课.ppt

同学们有没有听说过点石成金的传说吗？ 　　　　　 这个成语讲的是有个穷困潦倒、沿路求乞的书生遇到了一位仙翁，书生向仙翁祈求帮助，仙翁欣然答应，叫书生看看地上的石块，接着用右手食指轻轻一点，石块立即变成了黄金。仙翁叫书生拾起黄金变卖为生。书生俯身拾起了黄金，恭恭敬敬地交还给仙翁，说：“这块黄金我不要，我要你的手指头。” 　　　看来，点石成金是不可能实现了，果真是这样？到了20世纪，科学昌盛了，于是，科学家又重新想起，要圆当年炼金家“点石成金”的梦。 问题：给同学们以下信息，作为当代的炼金术士，你有方法实现前人的夙愿么？ 利用高能的γ射线来照射某种金属元素时，这种金属元素的原子核便会失去一个质子，转变成原子序数比它小1的金属元素。 打开元素周期表，观察金原子序数与汞原子序数的关系。 根据上述设想，日本科学家松本高明进行了一次大型实验，将1.34t汞放在一个特制的容器中，然后用五千万电子伏特的γ射线照射汞，照射时间为70天，最后得到74kg的黄金。 看来，真的可以通过直接改变原子核质子数，来创造新原子！ 那么，我们现在就开始一起学习的这种神奇的物理现象——衰变！ 认真阅读教材P50第二部分“放射线的本质”，自学后回答：　　1.在射线经过的空间施加磁场，你观察到了什么现象？　　据此现象推断α、β、γ三种射线分别带何种电荷？　　若不用磁场判断，还可以用什么方法判断三种射线的带电性质？　　三种射线的的实质是什么？ α射线 　　根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定，偏转较小的一束由带正电荷的粒子组成，我们把它叫做α射线，α射线由带正电的α粒子组成.科学家们研究发现每个α粒子带的正电荷是电子电荷的2倍，α粒子质量大约等于氦原子的质量.进一步研究表明α粒子就是氦原子核. 　　由于α粒子的质量较大，所以α射线的穿透本领最小，我们用一张厚纸就能把它挡住. β射线 　　与α射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫做β射线.研究发现β射线由带负电的粒子（β粒子）组成.进一步研究表明β粒子就是电子. 　　β射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板. γ射线 中间不发生偏转的那束射线叫做γ射线，研究表明，γ射线的实质是一种波长极短的电磁波，它不带电，是中性的. 　　γ射线的穿透本领极强，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板. 三：认真阅读教材P51第三部分“原子核的衰变”，自学后回答： 　　1.什么叫“原子核的衰变”？衰变过程中哪些量是守恒的？ 　　 　　2.α衰变与β衰变的规律如何表示？α衰变与β衰变的实质是什么？ 　 　γ射线是由于原子核在发生α衰变和β衰变时原子核受激发而产生的光（能量）辐射，通常是伴随α射线和β射线而产生。γ射线的本质是能量。 　γ射线不能单独发生。 　　 认真阅读教材P52第四部分“衰变的快慢——半衰期”，自学后回答： 　1.什么叫“半衰期”？ 　　 　2.半衰期的长短与什么因素有关？ 　 3.半衰期描述的对象是大量的原子核还是 个别原子核？ 2、半衰期 (1)“单个的微观事件是不可预测的”，所以，放射性元素的半衰期，描述的是统计规律。 　　例如：数学上的概率问题 　　（抛硬币）将1万枚硬币抛在地上，那正反两面的个数大概为5000对5000，但就某个硬币来看要么是正面，要么是反面。这个事实告诉我们统计规律的对象仅仅对大量事实适用，对个别不适用。 (2)半衰期的长短由核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件都没有关系。 常见核素半衰期 Pm-147 钷-147 2.62年 PM Gd-153 钆-153 240.4天 GD Ir-192 铱-192 73.8天 IR Po-210 钋-210 138.4天 PO Ra-226 镭-226 1602年 RA Pu-238 钚-238 87.7年 P8 Pu-239/Be 钚-239/铍 24400年 P9 Am-241 镅－241 432.2年 AM Am-241/Be 镅－241/铍 432.2年 AB Cm-244 锔-244 18.1年 CM Cf-252 锎-252 2.64年 CF P-32 磷-32 14.26天 - Mo-99 钼-99 2.7天 - 5、应用 1、人们利用地壳岩石中存在的微量的放射性元素的衰变规律，测定地球的年龄为46亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部不断变化、不断发展的历史。 2、碳14测年技术，14C是具有放射性的碳的同位素，能够自发的进行β 衰变，变成氮。 高考题回顾： 判断古生物年代常用14C定年法。若干万年以前，始祖鸟通过摄食，吸收了植物中含有14C的营养物质，死亡后不再吸收。随着年代的推移，其体内14C的含量为现代鸟的