配套新教材-物理-RJ-选择性必修第三册-第五章原子核第2节放射性元素的衰变.pptx

第节2放射性元素的衰变高中物理选择性必修第三册第五章

1.了解原子核的衰变，会正确书写衰变方程。2.知道半衰期及其统计意义。3.根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程。4.知道放射性同位素及其应用，知道射线的危害及防护。学习目标

引入在古代，不论是东方还是西方，都有一批人追求“点石成金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术士的希望都破灭了。那么，真的存在能让一种元素变成另一种元素的过程吗？

原子核放出α粒子或β粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变。(1)α衰变：放出α粒子的衰变，如:(2)β衰变：放出β粒子的衰变，如:1.定义：2.种类：一、原子核的衰变

原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒。α衰变：β衰变：说明：1.中间用单箭头，不用等号；2.是质量数守恒，不是质量守恒;3.方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。3．规律：衰变方程

4.本质：α衰变：原子核内少两个质子和两个中子。β衰变：原子核内的一个中子变成质子,同时放出一个电子。元素的放射性与元素存在的状态无关，放射性表明原子核是有内部结构的。说明：

γ辐射γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的，当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时就会伴随着γ辐射.这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线。

5．注意：单个原子一次只能发生一种衰变，但在一块放射性物质中可以同时放出α、β和γ三种射线。

1.写出下列各放射性元素的β衰变方程：⑴(铋核)；⑵(钋核).2.写出下列各放射性元素的α衰变方程：⑴(钍核)；⑵(铜核).3.(铀核)衰变为(氡核)要经过几次α衰变,几次β衰变?

二、半衰期2.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量。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。1.定义：

经过n个半衰期(T)，其剩余的质量为：质量与原子个数相对应，故经过n个半衰期后剩余的粒子数为：3.公式：

注意：(1)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、化学状态无关。(2)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。

人类第一次实现的原子核人工转变三、核反应1919年，卢瑟福开展重大科研工作——解剖原子核。

1932年，查德威克“按图索骥”发现中子核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。注意：在核反应中，质量数与电荷数守恒中子不带电，质量同α粒子相当，用它去轰击原子核，不受库仑力的影响，是研究原子核的强有力的“炮弹”。人们用它轰击各种原子核，获得了许多人工放射性同位素，用它轰开铀核，实现了原子能的利用。

具有放射性的同位素，叫做放射性同位素自然界没有天然的，它是通过核反应生成的人工放射性同位素。四、放射性同位素及其应用1934年，约里奥-居里夫妇发现放射性磷的衰变

天然放射性同位素仅40多种，人工制造的放射性同位素已达1000多种，每种元素都有自己的放射性同位素。人工放射性同位素的优点：1、放射强度容易控制2、可以制成各种需要的形状3、半衰期更短4、放射性废料容易处理

放射性同位素的应用A.利用射线来测厚度探测器测到的γ射线强度与钢板厚度有关，轧出钢板越厚，透过射线强度越弱。将射线测厚仪接收到的信号输入控制装置，可以对钢板厚度进行控制。

B.放射治疗人体组织对射线的耐受能力是不同的，细胞分裂越快的组织，它对射线的耐受能力就越弱。癌细胞能迅速繁殖，在射线照射下破坏得比健康细胞快，故癌症病人可以接受钴60的γ射线放射治疗癌症。棉花育种C.基因突变育种利用γ射线照射种子，会使种子的遗传物质发生变异，经过筛选，可以培育优良品种。

D.杀菌利用γ射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期。E.利用放射性同位素作为示踪原子医学方面：人体甲状腺的工作需要碘，碘被吸收后会聚集在甲状腺内。给人注射碘的放射性同位素碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病。

农业方面：棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收。如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度。通过放射性强度变化趋势可知什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，从而