2012高二物理课件第十九章2放射性元素的衰变(人教版选修3-5)

2放射性元素的衰变知识点1原子核的衰变1．概念：原子核放出______或______，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．我们把这种变化称为原子核的衰变．α粒子β粒子α衰变2．α衰变：放射性元素放出α粒子的衰变过程叫做_______．放出一个α粒子后，核的质量数减少____，电荷数减少____，成为新核．423．α衰变的实质：2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起，在一定条件下会作为一个整体被抛射出．4．β衰变：放射性元素放出β粒子的衰变叫做_______．放出一个β粒子后，核的质量数不变，电荷数增加1，成为新核．5．β衰变的实质：核内的中子转化为了________和_______．6．γ射线经常伴随_______和_______产生．β衰变一个质子一个电子α射线β射线知识点2衰变规律1．衰变规律：原子核衰变时________和_______守恒．2．衰变方程电荷数质量数(1)α衰变的方程可以写作：AZX―→A－4Z－2Y＋42He.(2)β衰变用方程可以写作：AZX―→AZ＋1Y＋0－1e.3．书写衰变方程注意事项(3)核衰变一般是不可逆的，衰变方程左右两边连接只能用箭头，不能用等号．(1)书写衰变方程时，要紧扣质量数守恒，电荷数守恒；(2)一个中子的质量数为1、电荷数为0，在衰变方程中用10n表示．电子的质量为0、电荷数为－1，在衰变方程中用0－1e表示；【例题】(双选)关于天然放射现象，以下叙述正确的是()A．原子核衰变时有可能单独放出γ射线B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D．铀核(23892u)衰变为铅核(20682Pb)的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变答案：BC解析：β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，10n―→11H＋0－1e，B对；根据三种射线的物理性质，C对；23892U的质子数为92，中子数为146，20682Pb的质子数为82，中子数为124，因而铅核比铀核少10个质子，22个中子．注意到一次α衰变质量数减少4，故α衰变的次数为x＝238－2064＝8次，再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数y应满足2x－y＋82＝92，即y＝2x－10＝6次．故本题正确答案为B、C.)D可以判定该超重元素的原子序数和质量数依次是(A．124,259B．124,265C．112,265D．112,277解析：每次α衰变质量数减少4，电荷数减少2，6次α衰变质量数减少24，电荷数减少12.因此衰变前的质量数应是277，电荷数应是112.1．近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展．科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现所生成的超重元素的核AZX经过6次α衰变后成为253100Fm，知识点3半衰期有半数发生衰变1．概念：放射性元素的原子核________________所需的时间，叫做这种元素的半衰期．2．半衰期的计算式：1122ttTTNNmm余原余原或，式中N余和m余分别表示衰变后未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，N原和m原分别表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，T表示半衰期．3．影响因素：放射性元素衰变的快慢是________________________，跟原子所处化学状态和外部条件无关．4．碳14的应用：(1)利用碳14的半衰期进行年代测定；(2)利用碳14的放射性检测胃病(由于射线对人体有害，现在医院普遍采用无放射性的碳13进行胃病检测)．由核内部自身的因素决定的【例题】下列有关半衰期的说法正确的是()A．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变的时间越短，衰变速度越大B．放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素的半衰期也变短C．把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度D．降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可减小衰变速度解析：半衰期反映放射性元素衰变速度的快慢，半衰期越短，衰变速度越大；某种元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处化学状态和外部条件无关．答案：A2．关于放射性元素的半衰期，下列说法中正确的是()A．半衰期是原子核全部衰变所需时间的一半BB．半衰期是原子核有半数发生衰变所需时间C．半衰期是原子量减少一半所需要的时间D．半衰期是元素质量减少一半所需要的时间解析：每个半衰期发生衰变的原子核的数量并不是固定的．半衰期并不是指原子核全部衰变所需时间的一半．题型1衰变规律的应用【例题】某放射性元素的原子核发生两次α衰变和六次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是()A．中子数减小8C．质子数增加2B．质子数减小2D．核子数减少10解析：两次α衰变质量数减8，电荷数减4，六次β衰变质量数不变，电荷数加6，最终质量数减8，质子数加2.规律总结：对于多次衰变，先由α衰变确定质量数，再由α衰变与β衰变联合确定电荷数.CC解析：6次α衰变使质量数减少24，质子数减少12，中子数减少12；4次β衰变中质量数不变，中子数减少4，质子数增加4.1．钍核23290Th经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核，则()A．铅核的符号为20882Pb，它比23290Th少8个中子B．铅核的符号为20482Pb，它比23290Th少16个中子C．铅核的符号为20882Pb，它比23290Th少16个中子D．铅核的符号为22078Pb，它比23290Th少12个中子题型2半衰期的理解及应用【例题】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，其半衰期为2d,10d后从水库中取1m3的水样，测得其中的放射性同位素每分钟衰变10次，则该水库存水量为多少？答案：见解析解析：注意到同一种放射性元素在单位时间内发生衰变的次数与其质量成正比．设倒入水库中的放射性同位素原有质量为m0，经过10d后剩下的质量为m，且充分均匀地混合于水中，则在存水量为Qm3的水库中所取得的1m3水样中含有的该放射性同位素的质量为Δm，于是有m＝102012m，Δm＝mQ，Δm∶m0＝10∶8×107由此可解得水库存水量为Q＝2.5×105m3.A．式中的电子来自于铯的核外电子B．经过60年后，受铯137污染的土壤将仍含铯137C．降低温度可以有效地减小铯137的衰变速度D．铯137发生衰变时的质量亏损即等于β粒子的质量B2．(2011年珠海二模)已知铯137发生衰变的方程是13755Cs→Ba＋0－1e，其半衰期约为30年．以下说法正确的是()