高中物理 第3章 原子核与放射性归纳提升教案 鲁科版选修3-5-鲁科版高二选修3-5物理教案VIP免费

第3章原子核与放射性原子核的衰变及半衰期1.原子核的衰变放射性元素的原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化称为衰变．2．衰变规律电荷数和质量数都守恒．3．衰变的分类(1)α衰变的一般方程：X→Y＋He，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.α衰变的实质：是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子(即氦核)．(核内2H＋2n→He)(2)β衰变的一般方程：X→Y＋e.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(核内n→H＋e)．＋β衰变：P→Si＋e(3)γ射线是伴随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．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)而辐射出的光子．4．半衰期不同元素的半衰期是不一样的，其差别可以很大．例如，有的半衰期可以达到几千年甚至上万年，也有的半衰期不到1秒．在一个半衰期τ内，将有一半的原子核发生衰变，经过时间t后，则剩余没有衰变的原子核个数N＝N0()，或没有衰变的原子核质量m＝M()，公式适用于大量的原子核，该规律是宏观统计规律，对个别原子核无意义．U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某一种元素)，也可以经一次衰变变成Ti，X和Ti最后都变成Pb，衰变路径如图3－1所示，则图中()图3－1A．a＝82，b＝211B．①是β衰变，②是α衰变C．①是α衰变，②是β衰变D.Ti经过一次α衰变变成Pb【解析】Bi经一次衰变变成210aX，由于质量数不变，所以只能发生了一次β衰变，电荷数增加1即a＝83＋1＝84，①是β衰变，Bi经一次衰变变成Ti，由于电荷数减少2，所以只能发生了一次α衰变，质量数减少4，即b＝210－4＝206，②是α衰变，故A、C均不正确，B正确，Ti变成Pb，质量数不变，电荷数增加1，所以只能经过一次β衰变，故D项错误．【答案】B1．放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随________辐射．已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过t＝T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA∶mB＝________.【解析】放射性元素的原子核在α衰变或β衰变时，出现质量亏损，多余的能量将以γ光子的形式释放，因此伴随γ辐射．放射性元素经过一段时间t后的剩余质量m＝(其中T为该放射性元素的半衰期)．可得＝，得mA∶mB＝2T2∶2T1.【答案】γ2T2∶2T1关于核反应方程1.几个重要的核反应方程核反应式与其相关的重要内容92U→90Th＋Heα衰变实质2H＋2n→He90Th→91Pa＋0－1eβ衰变实质n→H＋0－1e7N＋He→8O＋H质子的发现(1919年)卢瑟福Be＋He→C＋n发现中子的关键反应查德威克Al＋He→P＋n人工放射性同位素的发现约里奥·居里夫妇P→Si＋e正电子的发现(1934年)约里奥·居里夫妇2.核反应遵守两个守恒：核电荷数守恒，质量数守恒．3．核反应方程用“→”表示核反应的方向，不能用等号；熟记常见粒子的符号，如：HeHn0－1eeHH92U4．确定衰变次数的方法X→Y＋nHe＋m0－1e根据质量数、核电荷数守恒得Z＝Z′＋2n－mA＝A′＋4n二式联立求解得α衰变次数n，β衰变次数m.一个原子核A经过5次α衰变，成为B，再经过4次β衰变成为C，则核A的质子数比核C的质子数多几个？核A的中子数比核C的中子数多几个？【解析】A到C的核反应过程为A――→\s\up7(y－20)B――→\s\up7(y－20)C因此A的质子数比C多6个A的中子数比C多14个．【答案】6142．(2013·龙岩检测)U衰变为Rn要经过m次α衰变和n次β衰变，则m、n分别为()A．2,4B．4,2C．4,6D．16,6【解析】根据原子核每发生一次β衰变电荷数增加1，不改变质量数，而每发生一次α衰变原子核质量数减少4，电荷数减少2，U衰变为Rn，质量数减少16，电荷数减少6，因此可确定发生了4次α衰变，2次β衰变．【答案】B