第2节放射性元素的衰变(PPT课件)

高考题回顾：
1．图中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 A．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
BC
高考题回顾：
2002年 上海
e 1 10．完成核反应方程： Th → Pa ＋ 。 90 91 234 234 234 Pa Th 衰变为 91 的半衰期是1.2分钟，则64克 90 Th 90 经过6分钟还有 2 克尚未衰变。
Na ?
Na
Mg
0 1
e
思考与讨论
原子核里没有电子，β衰变中的电子来自哪里？
1 0
n
H 1
1
0 1
e
3.原子核衰变的分类:
（1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变．
A Z
X
A4
Y 2 He Z 2
A
4
（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．
A Z
X
Z 1
课堂总结
一、原子核的衰变
1.原子核的衰变：我们把原子核由于放出某种粒子而转变为 新核的变化叫做原子核的衰变（decay）． 2.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。 （1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变． （2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变． （3）γ衰变:总是: 伴随射线或射线产生.
注意：
1、 放射性元素衰变不可能有单独的γ衰变！
2、衰变后元素的化学性质发生了变化，即： 生成了新的原子核！
例： 92 U 经过一系列衰变和衰变后，可以 变成稳定的元素铅206 ( Pb ) ，问这一过程 衰变和衰变次数？
206 82
第十九章
原子核
第二节 放射性元素的衰变
回顾：三种放射性射线的性质
三种射线 、、 三种射线的性质：
射线种类 射线

组成物质
氦核 电子
4 2
速率
1 10
贯穿本领 最弱
较弱
电离本领 最强
较弱
He
0 1
c
e
接近c

光子
c
最强
最弱
一、原子核的衰变 原子核放出α 粒子或β 粒子，由于 核电荷数变了，它在周期表中的位置就 变了，变成另一种原子核。 1.原子核的衰变：我们把原子核由于放出某 种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰 变（decay）． 2.衰变遵循的原则： 质量数守恒，电荷数守恒。
230 90
226 88
3.原子核衰变的分类:
（1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变．
A Z
X
A4
Y 2 He Z 2
A
4
（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．
A Z
234 90
X
Th
Z 1
234 91
Y
0 1
e
0
Pa
24 11
1
e
24 12
24 11
3、半衰期的计算
例：已知钍234的半衰期是24天，1g钍经过120 天后还剩多少？ 计算表达式:
放射性元素的剩余质量 与原有质量的关系：
m m 0(
1 2
t
)

练习
1.铋210的半衰期是5天，经过多少天后，20g 铋还剩1.25g?
2. 10克镭226变为氡222的半衰期为1620年，有 人说：经过1620年有一半镭发生衰变，还有镭 （226）5克，再经过1620年另一半镭也发生了 衰变，镭226就没有了，对吗？为什么？
234
0
234
例题分析
为测定某水库的存水量，将一瓶放射性同位素溶液 倒入水库中，已知这杯溶液每分钟衰变8× 107次， 这种同位素半衰期为2天，该放射性同位素溶液在较 短时间内与水库中水混合均匀. 10天后从水库取出 1m3的水，并测得每分钟衰变10次，求水库的存水 量为多少？
2.5× 105m3
3.原子核衰变的分类:
（1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变．
A Z
226 88
238 92 230
X
Ra
A4
Y 2 He Z 2
222 86
4
Rn 2 He
238 92
4
U ?
U Th
234 90
Th 2 He Ra 2 He
4
4
Th ? 90
二、半衰期
1、半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰 m 变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。 2、不同的放射性元素，半衰期不同 放射性元素衰变的快慢是核内部自身因素决定。 放射性元素半衰变是一个统计规律。
m 0( 1 2
t
)
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 ，已 知地表中14C的含量基本不变，14C的半衰期 为T年，试判断始祖鸟距今年代为： A B C D2



R S

例题分析
例题：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原 来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电 粒子和反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所 示，由图可以知（ BD ） A.该核发生的α衰变 a b B.该核发生的β衰变 C.磁场方向一定垂直纸面向里 D.磁场方向向里还是向外不能判定
例题分析
例题：本题中用大写字母代表原子核，E经α衰变成 为F，再经β衰变成为G，再经α衰变成为H。上述系 列衰变可记为下式：
E F G H
另一系列衰变如下： P Q 已知P和F是同位素，则（ B ） A.Q和G是同位素，R和H是同位素 B.R和E是同位素，S和F是同位素 C.R和G是同位素，S和H是同位素 D.Q和E是同位素，R和F是同位素
4、注意：
(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。 (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。
五、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。
238
解：设经过x次衰变，y次衰变
238 92
U
206 82
Pb x 2 He y 1 e
4
0
238＝206＋4x 92 = 82 + 2x - y
x＝ 8 y＝ 6
练习：
钍232经过6次衰变和4次衰变后变成一种 稳定的元素，这种元素是什么？它的质量数 是多少？它的原子序数是多少？
二、半衰期
1、半衰期 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的 时间，叫做这种元素的半衰期。 放射性元素的剩余质量 与原有质量的关系：
m m 0(
N N 0(
1 2
1 2
t
)
t

)

2、不同的放射性元素，半衰期不同
例如： 氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天 镭226衰变为氡222的半衰期为1620年 铀238衰变为钍234的半衰期长达4.5×109年