1、第2节 放射性元素的衰变 第19章 原子核 人教版高中物理选修3-5 课堂引入 2011年3月11日,日本福岛第一核电站1号反应堆所在建筑物爆炸后,日本政府13日承认,在 大地震中受损的福岛第一核电站2号机组可能正在发生事故,2号机组的高温核燃料正在发生 泄漏事故。该核电站的3号机组反应堆面临遭遇外部氢气爆炸风险。2011年3月13日,共有21 万人正紧急疏散到安全地带。 日本核泄漏事件 原子核放出粒子或粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变 衰变:放出粒子的衰变,如 衰变:放出粒子的衰变,如 1.定义: 2.种类: 一、原子核的衰变 (1)衰变、衰变指的是原子核发生的什么样的变化? (2)原子
2、核内,除了质子和中子外,还有没有其他粒子,比如电子? (3)衰变、衰变的实质到底是什么? (4)原子核衰变的规律是什么? 【小组讨论】 一、原子核的衰变 3. 原子核衰变的本质 衰变:原子核内两个质子和两个中子结合成粒 子放出。 衰变:原子核内的一个中子变成质子, 同时放出一个电子。 射线的产生:射线经常是伴随着射线和射线产生的。 一、原子核的衰变 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: 衰变: 质量数守恒指衰变前后核子的总数不变,并不是质量不变! 4规律: 注意 一、原子核的衰变 【典例1】.下列核反应方程中,属于衰变的是() B 典型例题 2.定义:放射性元素的原子核有
3、半数发生衰变所需的时间。 3.公式: 1.意义: 表示放射性元素衰变快慢的物理量。 二、半衰期(T) (1)不同的放射性元素,半衰期不同 (2)半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的,与原子所处的物理、化学 状态无关 (3)“单个的微观事件是不可预测的”,所以,半衰期是一个统计规律,只对大量的 原子核才适用,对少数原子核是不适用的 注意 二、半衰期(T) 【典例2】碘131的半衰期约为8天,若某药物含有质量为m的碘131,经过32天 后,该药物中碘131的含量大约还有() C 典型例题 1.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”,来测量漫长的时 间,这叫做放射性同位素鉴年法
4、。 2.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。 3.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 衰变,变 成氮。 三、应用 【典例3】核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为 8天,会释放射线;铯137是铯133的同位素,半衰期约为30年,发生衰变时 会辐射射线。下列说法正确的是() A碘131释放的射线由氦核组成 B铯137衰变时辐射出的光子能量小于可见光光子能量 C与铯137相比,碘131衰变更慢 D铯133和铯137含有相同的质子数 D 典型例
5、题 【典例4】14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5 700年。已知植物存活 期间,其体内14C与12C的比例不变;生命活动结束后,14C的比例持续减 小。现通过测量得知,某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品 的二分之一。下列说法正确的是() A该古木的年代距今约5 700年 B12C、13C、14C具有相同的中子数 C14C衰变为14N的过程中放出射线 D增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变 AC 典型例题 【典例5】.(多选)下列说法中正确的是( ) A卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构 B 衰变成 要经过6次衰变和4次衰变 C衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱 原子核的束缚而形成的 D升高放射性物质的温度,不可缩短其半衰期 BD 典型例题 种类: 公式: 定义: 定义: 意义: 表示放射性元素衰变快慢的物理量 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需 的时间 原子核 的衰变 半衰期 放射性元素的衰变 规律:原子核发生衰变时,衰变前后的电荷数和 质量数都守恒。 原子核放出粒子或粒子转变为新核的变 化叫做原子核的衰变 衰变、衰变 课堂小结