原子核衰变的基本规律.ppt

1,18-6原子核衰变的基本规律,不稳定的核素自发变化，转变为另一种核素，同时还放出一定的粒子流，这种性质称为放射性。,一、放射性衰变(radioactivedecay),不稳定核素的自发变化，称为原子核的衰变，或称为原子核的放射性衰变。,衰变过程中释放出来的粒子流称为射线。,具有放射性的同位素，称为放射性同位素。放射性同位素有天然的，也有人工的。,2,放射性衰变的分类：,3.衰变：即跃迁，放出波长很短的电磁辐射。与衰变属于同一类的有内转换(IC)，原子核把激发能直接交给核外电子使电子离开原子的过程。,4.自发裂变(SF)：自发裂变为两个或多个质量相近的原子核。,1.衰变：放出氦核()的过程。,2.衰变：-衰变放出电子(e-)和反中微子()；衰变放出正电子(e)和中微子()；电子俘获(EC)是原子核俘获一个核外轨道电子的过程。,3,二、放射性衰变的规律,1.指数衰变规律,-dN=Ndt，为衰变常量，是放射性核素的特征量，表示母核随时间衰减的快慢，对确定的放射性核素和确定的衰变方式，是常量。,母核减少，射线强度减弱，都遵从指数衰减。,分子是单位时间内发生衰变的原子核数，分母是当时的原子核总数，表示一个原子核在单位时间内发生衰变的概率。,指数衰减规律，N0是t=0时母核数目。,4,2.放射性活度A,表示放射性的强弱程度，定义为单位时间内发生衰变的核的数目。,A0=N0是t=0时的放射性活度。放射性活度也是随时间按指数规律衰减的。,放射性活度单位是Bq(贝克勒尔)，若1s内有1个核衰变，则此时的放射性活度就是1Bq，1Bq=1s-1,常用kBq(千贝克勒尔)和MBq(兆贝克勒尔)作单位。,常用单位Ci(居里)，1Ci=3.71010Bq,实际应用中常用mCi(毫居里)和Ci(微居里)作单位。,5,3.半衰期和平均寿命,半衰期T为母核数目衰变掉一半所需时间，或放射性活度减弱一半所需时间。T也是放射性核素特征量，也表示放射性随时间衰减的快慢。,t=T时,N=N0/2,对于初始时刻的所有母核来说，寿命从零到无限大都可能存在，所以它们的寿命之和为,T与成反比。,6,经过相当于平均寿命的时间，剩下的母核数目仅为原先的37%。,是衰变常量的倒数，是半衰期的1.44倍。,当粒子的运动速率接近光速时，从实验室参考系观测到的粒子的寿命将比一般数据表中给出的值大，也就是说，高速飞行的粒子寿命变长了。,核的平均寿命,7,衰变常量、半衰期T和平均寿命之间存在一定联系，知道一个，另外两个也就完全确定了，任何一个都可以作为放射性核素的特征量。,每一种放射性核素都具有特定值(T值、值)，可以根据测量的值，来判断是哪种放射性核素。,实验表明，原子核的放射性是原子核自身性质的反映，其特征量以及所遵从的规律不受外界条件(如温度、压强和磁场等)的影响，也不会由于核是处于单质中或是处于化合物中而有所变化。,8,*三、放射系(radioactiveseries),放射性核素衰变为另一种核素，此核素还要继续衰变，最后到达一种稳定的核素，形成放射系，也称级联衰变链。已知三天然一人工。,(4)镎系：镎()铋().A=4n+1,4n+1系。,(3)锕系：锕()铅().A=4n+3,4n+3系。,(2)铀系：铀()铅().A=4n+2,4n+2系。,(1)钍系：钍()铅().A=4n,4n系。,