人教版 (2019)选择性必修 第三册2 放射性元素的衰变图文课件ppt
展开在古代,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。
思考:真的存在能让一种元素变成另一种元素的过程吗?
定义:原子核自发地放出α粒子或β粒子,由于核电荷数变了,它在元素周期表中的位置就变了,变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变。
这种放出α粒子的衰变过程叫作α衰变。
思考与讨论:尝试用方程表示这个过程?
思考:原子核衰变时,电荷数和质量数有什么变化?
在这个衰变过程中,衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和 ;衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和。大量事实表明,原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
放出β粒子的衰变叫作β衰变。
由于电子的质量比核子的质量小得多,因此,我们可以认为电子的质量数为 0、电荷数为-1,可以把电子表示为 。其衰变方程为:
这样,原子核放出一个电子后,因为其衰变前后电荷数和质量数都守恒,新核的质量数不会改变但其电荷数应当加1。
思考:原子核里没有电子,β 衰变中的电子来自哪里?
β衰变的实质在于核内的中子转化成了一个质子和一个电子
这种转化产生的电子发射到核外,就是β 粒子;与此同时,新核少了一个中子,却增加了一个质子。所以,新核质量数不变,而电荷数增加1。
在放射性元素的原子核中:
α衰变的实质:原子核内少两个质子和两个中子。
放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级,这时它要向低能级跃迁,并放出γ光子。因此,γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。当放射性物质连续衰变时,原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰变,同时伴随着γ射线辐射。
这时,放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β、γ三种射线。
定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
意义:表示放射性元素衰变快慢的物理量。
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
放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。例如,一种放射性元素,不管它是以单质的形式存在,还是与其他元素形成化合物,或者对它施加压力、提高温度,都不能改变它的半衰期。这是因为压力、温度或与其他元素的化合等,都不会影响原子核的结构。
1.19世纪末,科学家们发现了电子,从而认识到:原子是可以分割的,是由更小的微粒组成的。下列与电子有关的说法中正确的是( )A.电子电荷量的精确测定是在 1909~1913 年间由汤姆孙通过著名的“油滴实验”做出的B.β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子C.爱因斯坦光电效应方程表明,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.卢瑟福认为电子的轨道半径不是任意的,也就是说,电子的轨道是量子化的
3.关于原子核的变化,下列说法正确的是( )A.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短B.β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的C.铀核(23892U)衰变为铅核(23892U)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变D.因为在核反应中释放能量,有质量亏损,所以系统只有质量数守恒,能量守恒定律在此不适用
5.碳14是一种半衰期为5730年的放射性同位素。若考古工作者探测到某古木中碳14的含量为原来的1/4,则该古树死亡时间距今大约( )A.22 920年B.11 460年C.5 730年D.2 865年
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