天然放射现象三种射线α射线β射线γ射线α射线根据射线的偏转α课件

第二节第二节 原子核衰变及半衰期原子核衰变及半衰期第第3 3章章 原子核与放射性原子核与放射性第二节 原子核衰变及半衰期第3章 原子核与放射性 人们通过什么现象或实验发现原子核是人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成的？由更小的微粒构成的？人们认识原子人们认识原子核的结构就是核的结构就是从天然放射性从天然放射性开始的。开始的。人们通过什么现象或实验发现原子核是由更小的微粒构成 1896 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这铀和含铀的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，物质种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，物质发射射线的性质称为发射射线的性质称为放射性放射性具有发射性的具有发射性的元素称为元素称为放射性元素放射性元素元素这种自发的放出元素这种自发的放出射线的现象叫做射线的现象叫做天然放射现象天然放射现象一、天然放射现象一、天然放射现象 1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物钡铀云母钡铀云母翠砷铜铀矿翠砷铜铀矿斜水钼铀矿斜水钼铀矿铀钙石矿铀钙石矿钡铀云母翠砷铜铀矿斜水钼铀矿铀钙石矿 放射性不是少数几种元素才有的，研放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数究发现，原子序数大于大于8282的所有元素，都的所有元素，都能自发的放出射线，原子序数能自发的放出射线，原子序数小于小于8383的元的元素，有的也具有放射性素，有的也具有放射性放大了放大了10001000倍的铀矿石倍的铀矿石天然放射现象天然放射现象天然放射现象天然放射现象 放射性不是少数几种元素才有的，研究发现，原子序数大于在在放放射射性性现现象象中中放放出出的的射射线线是是什什么么东东西西呢？呢？它它们们除除了了能能穿穿透透黑黑纸纸使使照照相相底底片片感感光光的的性质以外，还有些什么性质呢？性质以外，还有些什么性质呢？这些射线带不带电呢？这些射线带不带电呢？二、放射线的本质二、放射线的本质在放射性现象中放出的射线是什么东西呢？二、放射线的本质放射型物质发出的射线有三种：放射型物质发出的射线有三种：天然放射现象天然放射现象天然放射现象天然放射现象放射型物质发出的射线有三种：天然放射现象天然放射现象三种射线射线射线射线射线根据射线的偏转课件天然放射现象三种射线射线射线射线射线根据射线的偏转课件三种射线三种射线射线射线射线射线 射线射线 三种射线射线射线射线根根据据射射线线的的偏偏转转方方向向和和磁磁场场方方向向的的关关系系可可以以确确定定，偏偏转转较较小小的的一一束束由由带带正正电电荷荷的的粒粒子子组组成成，我我们们把把它它叫叫做做射射线线，射射线线由由带带正正电电的的粒粒子子组组成成.科科学学家家们们研研究究发发现现每每个个粒粒子子带带的的正正电电荷荷是是电电子子电电荷荷的的2倍倍，粒粒子子质质量量大大约约等等于于氦氦原原子子的的质质量量.进进一一步步研研究究表表明明粒粒子子就就是是氦氦原原子子核核.由由于于粒粒子子的的质质量量较较大大，所所以以射射线线的的穿穿透透本领最小，我们用一张厚纸就能把它挡住本领最小，我们用一张厚纸就能把它挡住.射线根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可以确定，偏转较射线射线与与射射线线偏偏转转方方向向相相反反的的那那束束射射线线带带负负电电荷荷，我我们们把把它它叫叫做做射射线线.研研究究发发现现射射线线由由带带负负电电的的粒粒子子（粒粒子子）组组成成.进进一步研究表明一步研究表明粒子就是电子粒子就是电子.射线的穿透本领较强，很容易穿透射线的穿透本领较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板.射线与射线偏转方向相反的那束射线带负电荷，我们把它叫射线射线 中中间间不不发发生生偏偏转转的的那那束束射射线线叫叫做做射射线线，研研究究表表明明，射射线线的的实实质质是是一一种种波波长长极短的极短的电磁波电磁波，它不带电，是中性的，它不带电，是中性的.射线的穿透本领极强，一般薄金属射线的穿透本领极强，一般薄金属板都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的板都挡不住它，它能穿透几十厘米厚的水泥墙和几厘米厚的铅板水泥墙和几厘米厚的铅板.射线 中间不发生偏转的那束射线叫做射线，研究天然放射现象天然放射现象天然放射现象天然放射现象射线射线射线射线射线射线电离能力电离能力贯穿能力贯穿能力速度速度成分成分氦原子核氦原子核高速高速电子流电子流高能量高能量电磁波电磁波1/101/10光速光速接近光速接近光速光速光速弱弱较强较强很强很强很容易很容易较弱较弱更小更小阅读课文填写表格：阅读课文填写表格：天然放射现象电离能力贯穿能力速度成分氦原子核高速高能量1/1三、原子核的衰变三、原子核的衰变 原子核放出原子核放出 粒子或粒子或 粒子粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变转变为新核的变化叫做原子核的衰变 衰变：放出衰变：放出粒子的衰变，如粒子的衰变，如 衰变：放出衰变：放出粒子的衰变，如粒子的衰变，如 1.1.定义：定义：2.2.种类：种类：三、原子核的衰变 原子核放出 粒子或 粒子转原子核发生衰变时，衰变前后的原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数电荷数和质量数都守恒都守恒 衰变：衰变：衰变：衰变：说明：说明：1.1.中间用中间用单箭头单箭头，不用等号；，不用等号；2.2.是是质量数质量数守恒，不是质量守恒守恒，不是质量守恒;3.3.方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。3 3规律：规律：衰衰变变方方程程原子核发生衰变时，衰变前后的电荷数和质量数都守恒 衰变：4.4.本本质：衰衰变：原子核内少两个原子核内少两个质子和两个中子子和两个中子 衰衰变：原子核内的一个中子原子核内的一个中子变成成质子，子，同同时放出一个放出一个电子子 射射线的的产生生：射射线经常常是是伴伴随随着着射射线和和射射线产生的，没有生的，没有衰衰变。元素的放射性元素的放射性与元素存在的状态无关，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。放射性表明原子核是有内部结构的。说明：说明：4.本质：衰变：原子核内少两个质子和两个中子 衰变：5 5注意：注意：一一种种元元素素只只能能发发生生一一种种衰衰变变，但但在在一一块块放放射射性性物物质质中中可可以以同同时时放放出出、和和三种射线。三种射线。5注意：一种元素只能发生一种衰变，但在一块放射性四、衰变的快慢-半衰期(T)1.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量 2.定义：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3.公式：四、衰变的快慢-半衰期(T)1.意义：表示放射性元素衰注意：注意：(1)(1)半衰期的长短是由原子核半衰期的长短是由原子核内部本身内部本身的的因素决定的，与原子所处的物理、化学因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关状态无关(2)(2)半半衰衰期期是是一一个个统统计计规规律律，只只对对大大量量的的原原子子核核才才适适用用，对对少少数数原原子子核核是是不不适适用的用的注意：(1)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，与原考古学家确定古木年代的方法是用考古学家确定古木年代的方法是用放射性同位素作为放射性同位素作为“时钟时钟”，来测量漫，来测量漫长的时间，这叫做长的时间，这叫做放射性同位素鉴年法放射性同位素鉴年法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”，天然放射现象三种射线射线射线射线射线根据射线的偏转课件练练习习1 1、关关于于、三三种种射射线线，下下列列说说法中正确的是（法中正确的是（）A A、射射线线是是原原子子核核自自发发射射出出的的氦氦核核，它它的的电电离作用最弱离作用最弱B B、射射线线是是原原子子核核外外电电子子电电离离形形成成的的电电子子流流，它具有中等的贯穿能力它具有中等的贯穿能力C C、射射线线一一般般伴伴随随着着或或射射线线产产生生，它它的的贯穿能力最强贯穿能力最强D D、射线是电磁波，它的电离作用最强射线是电磁波，它的电离作用最强C C练习1、关于、三种射线，下列说法中正确的是（练练习习2 2：如如图图所所示示，P P为为放放在在匀匀强强电电场场中的天然放射源，其放出的射线在电中的天然放射源，其放出的射线在电场场的的作作用用下下分分成成a a、b b、c c三三束束，以以下下判断正确的是（判断正确的是（）BCBCA A、a a为为射线，射线，b b为为射线射线B B、a a为为射线，射线，b b为为射线射线C C、b b为为射线，射线，c c为为射线射线D D、b b为为射线，射线，c c为为射线射线-+c cb ba aP P练习2：如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射练习练习3 3：由原子核的衰变规律可知：由原子核的衰变规律可知()()CA A放放射射性性元元素素一一次次衰衰变变可可同同时时产产生生射射线线和和射线射线B B放放射射性性元元素素发发生生衰衰变变时时，新新核核的的化化学学性性质不变质不变C C放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D D放放射射性性元元素素发发生生正正电电子子衰衰变变时时，新新核核质质量量数不变，核电荷数增加数不变，核电荷数增加1 1练习3：由原子核的衰变规律可知()CA放射性元练习练习4 4：某原子核：某原子核A A的衰变过程为的衰变过程为A A B B C,C,下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A A、核核A A的质量数减核的质量数减核C C的质量数等于的质量数等于5;5;B B、核核A A的中子数减核的中子数减核C C的中子数等于的中子数等于2;2;C C、核核A A的中性原子中的电子数比原子核的中性原子中的电子数比原子核B B的的中性原子中的电子数多中性原子中的电子数多1;1;D D、核核A A的质子数比核的质子数比核C C的质子数多的质子数多1 1。D D练习4：某原子核A的衰变过程为A、核A的质量数减核C的质量数思思考考：(铀铀)要要经经过过几几次次衰衰变变和和衰衰变变，才才能能变变为为 (铅铅)？它它的的中中子子数减少了多少？数减少了多少？8 8次次 衰变，衰变，6 6次次 衰变，衰变，中子数减少中子数减少 22 22个个.思考：(铀)要经过几次衰变和衰变，才能变为 (铅例例2 2：一一块块氡氡222222放放在在天天平平的的左左盘盘时时，需在天平的右盘加需在天平的右盘加444444g g砝码，天平砝码，天平才才能能处处于于平平衡衡，氡氡222222发发生生衰衰变变，经经过过一一个个半半衰衰期期以以后后，欲欲使使天天平平再再次次平平衡衡，应应从从右右盘盘中中取取出出的的砝砝码码为为（）A A222g B222g B8g8gC C2g D2g D4g4gD D例2：一块氡222放在天平的左盘时，需在天平的右盘加444g练习：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一练习：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如图所示。带电粒子和反冲核的运动轨迹如图所示。由图可以判定（由图可以判定（）A A、该核发生的是该核发生的是衰变衰变B B、该核发生的是该核发生的是衰变衰变C C、磁场方向一定垂直于磁场方向一定垂直于纸面向里纸面向里D D、不能判定磁场方向向不能判定磁场方向向里还是向外里还是向外abBD练习：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 练习：静止在匀强磁场中的某放射性元素练习：静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个的原子核，当它放出一个粒子后，其速粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得度方向与磁场方向垂直，测得粒子和反粒子和反冲核轨道半径之比为冲核轨道半径之比为4444：1 1，如图所示：，如图所示：则（则（）A A、粒子与反冲粒子的动粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反量大小相等，方向相反B B、原来放射性元素的原子核原来放射性元素的原子核电荷数为电荷数为9090C C、反冲核的核电荷数为反冲核的核电荷数为8888D D、粒子与反冲核的速度之粒子与反冲核的速度之比为比为1 1：8888R1R2ABC 练习：静止在匀强磁场中的某放射性元静止静止在在匀强磁场匀强磁场中的放射性元素发生衰变后中的放射性元素发生衰变后1 1、放出的粒子与反冲核的动、放出的粒子与反冲核的动量大小相等，量大小相等，方向相反方向相反2 2、粒子粒子与反冲核的运动轨迹是与反冲核的运动轨迹是外切圆外切圆 粒子粒子与反冲核的运动轨迹是与反冲核的运动轨迹是内切圆内切圆小结：小结：静止在匀强磁场中的放射性元素发生衰变后小结：