放射性__衰变

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1、放射性__衰变一、天然放射现象的发现1．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现，铀和含铀矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。物质放出射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素。2．玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)、镭(Ra)。二、三种射线的本质1．α射线实际上就是氦原子核，速度可达到光速的，其电离能力强，穿透能力较差。在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住。2．β射线是高速电子流，它的速度更大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透

2、几毫米厚的铝板。3．γ射线呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在10－10m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。三、原子核的衰变1．放射性元素的原子核放出某种粒子后变成新原子核的变化叫衰变。2．能放出α粒子的衰变叫α衰变，产生的新核，质量数减少4，电荷数减少2，新核在元素周期表中的位置向前移动两位，其衰变规律是X―→Y＋He。3．能放出β粒子的衰变叫β衰变，产生的新核，质量数不变，电荷数加1，新核在元素周期表中的位置向后移动一位，其衰变规律X―→　AZ＋1Y＋__0－1e。4．γ射线是伴随α衰变、β

3、衰变同时产生的。β衰变是原子核中的中子转化成一个电子，同时还生成一个质子留在核内，使核电荷数增加1。四、半衰期1．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间，叫做这种元素的半衰期。2．放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的。3．跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。4．半衰期是大量原子核衰变的统计规律。衰变公式：N＝N0()，τ为半衰期，反映放射性元素衰变的快慢。1．判断：(1)放射性元素发生α衰变时，新核的化学性质不变。(　　)(2)半衰期可以表示放射性元素衰变的快慢。(　　)(3)半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律。(　　)(

4、4)半衰期可以通过人工进行控制。(　　)(5)对放射性元素加热时，其半衰期缩短。(　　)答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×2．思考：发生β衰变时，新核的核电荷数变化多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化？提示：根据β衰变方程Th―→Pa＋e知道，新核核电荷数增加了1，原子序数增加1，故在元素周期表上向后移了1位。原子核的衰变1.衰变规律原子核衰变时，电荷数和质量数都守恒。2．衰变方程示例α衰变：X→Y＋He，β衰变：X→Y＋e。3．对α衰变和β衰变的理解(1)α衰变：在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较牢固，有时会作

5、为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的α衰变现象。(2)β衰变：原子核中的中子转化成一个质子且放出一个电子即β粒子，使核电荷数增加1.但β衰变不改变原子核的质量数。(3)原子核放出一个α粒子就说明它发生了一次α衰变，同理放出一个β粒子就说明它发生了一次β衰变。(1)原子核衰变时质量数守恒，但并非质量守恒，核反应过程前、后质量发生变化(质量亏损)而释放出能量，质量与能量相联系。(2)在β衰变中，释放出具有很大的能量的电子，该电子来自于原子核，它是由中子和质子的转化产生的，这表明质子(或中子)也是变化的。(3)天然放射现象说明原子核具有

6、复杂的结构。原子核放出α粒子或β粒子，并不表明原子核内有α粒子或β粒子；原子核发生衰变后“就变成新的原子核”。1．一个原子核发生衰变时，下列说法中正确的是(　　)A．总质量数保持不变　　　　B．总核子数保持不变C．总能量保持不变D．总动量改变解析：选ABC　衰变过程中质量数守恒，又因为质量数等于核子数，故衰变过程中核子数不变。三种射线的比较1.α、β、γ三种射线性质、特征的比较种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)带电荷量2e－e0质量4mp(mp＝1.67×10－27kg)静止质量为零速率0.1c0.9cc在电场或磁场中偏

7、转偏转不偏转贯穿本领最弱用一张纸就能挡住较强穿透几毫米的铝板最强穿透几厘米的铅板电离作用很强较弱很弱2．研究放射性的意义如果一种元素具有放射性，那么不论它是以单质的形式存在，还是以某种化合物的形式存在，放射性都不受影响。也就是说，放射性与元素存在的状态无关，放射性仅与原子核有关。因此，原子核不是组成物质的最小微粒，原子核也存在一定的结构。β射线中的电子是从原子核内放出的(本质是一个质子转化为一个中子，放出一个电子)，并不是原子核外的电子。2．关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是(　　)A．α射线是原子核自发发射出的氦核，它的穿透能力最强B．β射线

8、是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透力C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的穿透