16.2 放射性元素的衰变 核反应核能 光电效应.ppt

核聚变的利用——氢弹 * 16.2 放射性元素的衰变 核反应核能 光电效应 高三总复习 选修3-5 一、天然放射性现象 1．放射性现象： 像这样物质自发地发出射线的现象叫天然放射现象。物质的这种性质叫天然放射性，具有放射性的元素，叫放射性元素。 人们发现原子序数大于84的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于84的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线共有三种：α射线、β射线、γ射线． 1896年贝克勒尔发现铀U和含铀的矿物能发射某种看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照像底片感光。 2、三种射线的本质和特性 1.α射线：速度约为光速1／10的氦核流，贯穿作用很弱，电离作用很强． 2.β射线：速度约为光速0.99的电子流，贯穿作用很强，电离作用较弱． 3.γ射线：波长极短的电磁波，贯穿作用最强，电离作用最弱． 最强，穿几cm铅版 最弱 1 0 光子 γ射线 较强，穿几mm铝板 较强 0.99 -1 电子 β射线 最弱，纸能挡住 最强 0.1 +2 氦核 α射线 贯 穿 性 电 离 性 速 度(C) 电 荷(e) 本 质 种 类 3.研究放射线的方法： (1)在磁场中偏转 (2)在电场中偏转 3.研究放射线的方法： 设α与β沿初速度方向前进相同的距离L，两者在电场方向上偏转的距离之比： 例1：将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图中表示射线偏转情况中正确的是 (　　 ) AD 二、原子核的衰变规律 （1）α衰变的一般方程为 每发生一次α衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减小2，质量数减少4．原子核内两个质子和两个中子结合比较紧密，有时作为一个整体从较大的原子核中抛射出来。 （2）β衰变的一般方程为 每发生一次β衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数增加1，质量数不变．β衰变的实质是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子． 伴随α衰变或β衰变同时产生的、γ射线不改变原子核的电荷数和质量数． （3）γ射线 实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态）而辐射出光子． 注意： 一种元素只能发生一种衰变，但在一块放射性物质中可以同时放出α、β和γ三种射线。 ②每一种放射性元素都有一定的半衰期,不同的放射性元素,半衰期不同. 如果用M0表示原来的原子质量,Mt表示t时刻还未衰变的质量,T表示半衰期,那么 (4)半衰期（统计规律） ①是放射性元素的大量原子核有半数发生衰变需要的时间 ③放射性元素半衰期的长短是由原子核的内部因素决定的,它不受外部因素的影响.例如温度、物态、化学结构等,都不能改变它的半衰期. ④衰变公式 【例2】 （钍）经过一系列α和β衰变， 变成 （铅），下列说法正确的是（ ） A．铅核比钍核少8个质子 B．铅核比钍核少16个中子 C．共经过4次α衰变和6次β衰变 D．共经过6次α衰变和4次β衰变 ABD 【例3】铀（ ）经过α、β衰变形成 稳定的铅（ 问在这一变化过程中，共有多少中子转变为质子（ ） A．6 ； B．14； C．22 ； D．32 ） A 【例4】若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天,则相同质量的A和B，经过20天后，剩下的质量之比，即mA ：mB 是( ) A、30∶31 B、31∶30 C、1∶2 D、2∶1 C 【例5】如图所示，两个相切的圆表示一个静止原子核发生某种核变化后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，可能的是（ ） A.原子核发生了α衰变； B．原子核发生了β衰变 C.原子核放出了一个正电子；D.原子核放出了一个中子； 由于一般新核带电量和质量均大于放出的粒子电量和质量,则由圆周运动规律可知大圆为粒子轨迹,小圆为新核轨迹. AC α衰变外切，β衰变内切 【例6】 静止的氡核 放出α粒子后变成钋核 α粒子动能为Eα。若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为 B. 0 C正确 三、核反应 2、查德威克α射线粒子轰击铍原子核实验,发现了中子 定义：原子核在其它粒子的轰击下产生新核的过程叫核反应 1、1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子 核反应是原子核的变化，化学反应是核外电子的变化 在核反应中，质量数和电荷数都守恒 4.注意：在人工转变中，用某高速粒子去轰击某原子核后，原子核发射出粒子和射线并转变成新的原子核的过程中，不可认为是高速粒子从原子核中打出了