第二节放射性元素的衰变

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1、第二节放射性元素的衰变人们认识原子核的结构就是从天然放射性开始的。原子核的衰变人们如何才能观察到这些射线呢？威耳孙云室观察威耳孙云室的结构，研究射线在云室中的径迹：射线径迹径迹的长短和粗细可以知道粒子的性质；粒子轨迹的弯曲方向可以知道粒子带电的正负．射线径迹放射性物质发出的射线有三种：天然放射现象α射线β射线高速氦核流(24He)高速电子流(0-1e)γ射线高频电磁波（高能光子流）天然放射线有哪几种？其性质如何？检验放射性射线的电性电+—不带电的是γ射线带正电是α射线带负电是ß射线γ射线α射线ß射线氦核流电子流

2、高频电磁波(光子流）γ+2e-e不带电最强较强最弱0.1c0.99cc最弱较强最强三种射线性质比较空气中的射程：射线5cmβ射线5mγ射线100m电离本领和贯穿本领之间的关系：α粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其他原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的α粒子，贯穿本领最弱；而γ光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强。衰变：一种元素经放过程变成另一种元素的现象，称为原子核的衰变。可用衰变方程表示。原子核发射出来α粒子，叫α衰变；发射出来

3、β粒子，叫β衰变；γ射线是伴随着这些衰变而产生的。如铀238的α衰变方程：钍234的β衰变方程：注意：一种元素只能发生一种衰变，但在一块放射性物质中可以同时放出α、β和γ三种射线。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。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。规律：衰变方程③衰变规律（通式）：γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。γ辐射不引

4、起原子核衰变。如：α衰变发射一个氦核新核：质量数减4，电荷数减2在元素周期表中前移2位（核内）α衰变：新核的质量数减少４，新核电荷数减少２，在元素周期表中向前移两位；β衰变：新核的质量数不变，核电荷数增加1个，在元素周期表中向后移一位一个α粒子与一个氦原子核相同，两者质量数和核电荷数相同。核内放出电子原因：中子转化成质子和电子思考：(铀)要经过几次α衰变和β衰变，才能变为(铅)？它的中子数减少了多少？8次α衰变，6次β衰变，中子数减少22个.半衰期:原子核数目因衰变减少到原来的一半所需的时间称为该元素的半衰期。

5、记为T1/2每种放射性元素都有其特定的半衰期，由几微秒到几百万年不等,如氡222的半衰期3.8天，铀238的半衰期长达4.5×109年。对任何一个放射性元素，它发生衰变的精确时刻是不能预知的。经过n个半衰期(T1/2)其剩余的质量为：质量与原子个数相对应，经过n个半衰期后剩余的粒子数为：公式：对一定量的某种放射性元素，有些核先衰变，有些核后衰变，每个核的存活时间是不一样的。放射性核素的平均存活时间称为平均寿命记为τ。根据放射性衰减规律，半衰期与平均寿命之间的关系为：T1/2=0.693τ半衰期的长短是由原子核内

6、部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关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．Attention！考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位素作为“时钟”，来测量漫长的时间，这叫做放射性同位素鉴年法．练习1、关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（）A、α射线是原子核自发射出的氦核，它的电离作用最弱B、β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的贯穿能力C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的贯穿能力最强D、γ射线是电磁波，它的电离作用最强C练习2：如图所示

7、，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是（）BCA、a为α射线，b为β射线B、a为β射线，b为γ射线C、b为γ射线，c为α射线D、b为α射线，c为γ射线-+cbaP练习3：由原子核的衰变规律可知()CA．放射性元素一次衰变可同时产生α射线和β射线B．放射性元素发生β衰变时，新核的化学性质不变C．放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D．放射性元素发生正电子衰变时，新核质量数不变，核电荷数增加1练习4：某原子核A的衰变过程为AβBαC,下列说法正确的是（）A、

8、核A的质量数减核C的质量数等于5;B、核A的中子数减核C的中子数等于2;C、核A的中性原子中的电子数比原子核B的中性原子中的电子数多1;D、核A的质子数比核C的质子数多1。D练习5：一块氡222放在天平的左盘时，需在天平的右盘加444g砝码，天平才能处于平衡，氡222发生α衰变，经过一个半衰期以后，欲使天平再次平衡，应从右盘中取出的砝码为（）A．222gB．8gC．2gD．4gD练习6