2015-2016学年度物理选修3-5(金版学案)(粤教版)第四章第3节放射性同位素.ppt

第三节　放射性同位素 第四章 原子核 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 学 习 目 标 1．了解核反应，会写核反应方程式． 2．知道同位素及放射性同位素． 3．了解放射性的应用与防护． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 核反应的认识 阅读课本“ 核反应” ，说明什么是核反应？核反应的条件和实质是什么？ 提示：(1)核反应的条件：用α粒子、质子、中子甚至用光子去轰击原子核． (2)核反应的实质：以基本粒子(α粒子、质子、中子等)为“ 炮弹” 去轰击原子核(靶核X)，从而促使原子核发生变化，生成了新原子核(Y)，并放出某一粒子． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 除了天然放射性元素会产生自发核衰变外，还可以利用天然放射性的高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核，以产生新的原子核，这个过程叫做核反应． 在核反应过程中，原子核的质量数和电荷数会发生变化，同时伴随着能量的释放或吸收，所放出或吸收的能量叫做反应能． 衰变和核反应中，方程两边总的质量数和电荷数守恒． (1)卢瑟福用α粒子轰击氮核产生质子的核反应方程： (2)用α粒子轰击铍发现中子的核反应方程： 目标篇 预习篇 考点篇 (3)铀238原子核的α衰变方程： (4)钍234原子核的β衰变方程为： 注意：①核反应过程一般是不可逆的，所以只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接． ②核反应的生成物一定要以实验为基础，不可凭空只依据两个守恒捏造生成来写反应方程． ③核反应中遵循质量数守恒，而不是质量守恒，核反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)而释放出能量——核能． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 　 1993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素 .制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶 产生快中子；(2)用快中子轰击汞 ，反应过程可能有两种：①生成 ，放出氦原子核；②生成 ，同时放出质子、中子．(3)生成的铂 发生两次衰变，变成稳定的原子核汞 .写出上述核反应方程． 解析：由题目可知制得 的过程，可根据每个过程中已知的原子核、粒子，依据电荷数、质量数守恒的原则写出核反应方程． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 根据质量数守恒、电荷数守恒，确定新生核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程，如下： 答案：见解析 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 方法总结：写核反应方程的原则是： (1)质量数守恒和电荷数守恒； (2)中间用箭头，不能写成等号，因两端仅仅是质量数守恒，没有体现质量相等；也不能仅画一横线，因箭头的方向还表示反应进行的方向； (3)能量守恒，但中学阶段不作要求； (4)核反应必须是实验能够发生的，不能毫无根据地随意乱写未经实验证实的核反应方程． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 ?课堂训练 1．(多选)在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子，以下判断中正确的是(AC) A．X1是中子　　　　　　B．X2是质子 C．X3是α粒子　　 D．X4是正电子1.. 放射性同位素 卢瑟福用α粒子轰击氮原子核打出了质子；查德威克用α粒子轰击铍原子核打出了中子；约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝原子核打出了中子，得到了放射性元素磷，磷发生β衰变放出正电子．试写出上述三个典型的核反应方程． 提示：原子核人工转变的三大发现 (1)1919年卢瑟福发现质子的核反应： (2)1932年查德威克发现中子的核反应： (3)1934年约里奥—居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应： 1．同位素． 具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素． 目标篇 预习篇 考点篇 栏目链接 2．放射性同位素． (1)定义：具有放射性的同位素，叫做放射性同位素． (2)分类：可分为天然放射性同位素和人工放射性同位素． (3)人工放射性同位素的优点： ①种类多：天然放射性同位素只有40多种，而人工放射性同位素有1 000多种． ②放射强度容易控制． ③可制成各种所需的形状． ④半衰期短，废料易处理． 因而放射性同位素的应用，一般都用人工放射性同位素． 目标篇