第十九章原子核第二节放射性元素的衰变学习目标:1.知道放射现象的实质是原子核的衰变。2.掌握两种衰变的规律,能够熟练写出衰变方程。3.理解半衰期的概念并会做相关的计算。阅读课本70页,思考下面两个问题(1)请用较为简洁的语言叙述衰变的定义。(2)衰变分为哪两种?一.衰变1.定义:原子核自发放出α粒子或β粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变。2.种类:α衰变:放出α粒子的衰变。β衰变:放出β粒子的衰变。探究:衰变前后质量数和电荷数有什么规律?原子核发生衰变时,电荷数和质量数都守恒.3.规律:思考:若原子符号用表示,经一次衰变后变为思考:若原子符号用表示,经一次衰变后变为原子核。请写出相应的原子核。请写出相应的αα衰变方程和衰变方程和ββ衰变方程。衰变方程。β衰变:YAZ42α衰变:XAZHe42YAZ1XAZe01XAZY思考:两种衰变中新核思考:两种衰变中新核YY的电荷数(质量数)与原的电荷数(质量数)与原来的核来的核XX的电荷数(质量数)有什么关系?相对核的电荷数(质量数)有什么关系?相对核XX,新核新核YY在元素周期表中的位置发生了怎样变化?核核XX与新核新核YY的质量数什么关系?(1)衰变:XAZHe42YAZ42(2)β衰变:XAZe01YAZ1说明:1.中间用单箭头,不用等号;2.质量数守恒,仅指衰变前后核子总数不变。反应前后总质量一般会发生变化;3.方程及生成物要以实验为基础,不能杜撰。3.规律:【练习】写出下面元素的一次α衰变方程:Th23490HeRaTh422308823490【练习】写出下面元素的一次β衰变方程;Bi24483ePoBi012448424483例:经过一系列衰变和衰变后,可以变成稳定的元素铅206,问这一过程衰变和衰变次数?U23892解:设经过x次衰变,y次衰变eyHexPbU01422068223892238=206+4x92=82+2x-yx=8y=6)(20682Pb测试:4.衰变的本质:阅读课本71页上半部分,思考、讨论:(1)(1)原子核是由哪两部分粒子组成的原子核是由哪两部分粒子组成的??(2)(2)原子核内有没有单独存在的原子核内有没有单独存在的αα粒子粒子和和电子电子??(3)(3)衰变产生的衰变产生的αα粒子和电子是怎么产生的?粒子和电子是怎么产生的?α衰变:原子核内的2个质子和2个中子结合成一个整体(α粒子)从核中抛射出来。β衰变:原子核内的1个中子转化成1个质子和一个电子。探究:γ射线是怎么来的?4.衰变的本质:原子核的能量也跟原子的能量一样,其变化是不连续的,也只能取一系列不连续的数值,因此也存在着能级,同样是能级越低越稳定。放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时,往往蕴藏在核内的能量会释放出来,使产生的新核处于高能级,这时它要向低能级跃迁,能量以γ光子的形式辐射出来,因此,γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的,当放射性物质连续发生衰变时,原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰变,同时就会伴随着γ辐射(没有γ衰变)。这时,放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线。γ辐射:认真观察下图,回答下面问题:1.放射性元素衰变的快慢有规律吗?请描述一下其特点。2.可以用什么物理量来定量描述?放射性元素氡222的剩余质量与原有质量的比值随时间的变化关系:二、半衰期1.半衰期定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间,叫做这种元素的半衰期。2.物理意义:表示放射性元素本身衰变快慢的物理量。不同元素的半衰期不同,有的差别很大。例如:氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天镭226衰变为氡222的半衰期为1620年铀238衰变为钍234的半衰期长达4.5×109年尝试计算:假如某放射性元素的半衰期是1天,试问8kg该元素经过1天、2天、3天、n天衰变所剩该元素质量分别为多少千克?探究:放射性元素剩余的质量m与原质量m0以及半衰期个数n三者的关系。021mmn021mmTt3.计算公式:质量与原子个数相对应,故经过n个半衰期后剩余的粒子数为:002121NNNTtn金属铋210可衰变成钋210,其半衰期是5天,经过多少天后,20g铋还剩1.25g?4个半衰期,20天思考:(1)此时金属的总质量是1.25g?(2)有10个氡核过了3.8天后还...