半衰期PPT
放射性元素的衰变(ppt)
天然放射性元素的原子核发出的射线 可使照相底片感光
铅盒
照相底片 射 线
放 射 源
天然放射现象
放射性型物质发出的射线有三种：
二、三种射线
阅读课文填写表格：
射线
射线
射线
成分
氦原子核
高速 电子流 高能量 电磁波
速度
1/10光 速
接近光 速
光速
贯穿能力 电离能力
弱
很容易
较强
较弱
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。
2.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。
U238在 衰变时产生的钍234也具有 放射性，放出 离子后变为（镤）Th234， 上述的过程可以用下面的衰变方程表示：
U 238
234 90
Th
＋
4 2
He
234 91
Pa
＋
人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。
一、天然放射现象
法国物理学家贝克勒尔 1、放射性：物质发射射线的性质称为放射性．
2、放射性元素：具有发射性的元素称为放射性元 素．
3、天然放射现象：元素这种自发的放出射线的现 象叫做天然放射现象．
天然放射现象
放射性不是少数几种元素才有的，研究 发现，原子序数大于或等于83的所有元素， 都能自发的放出射线，原子序数小于83的 元素，有的也具有放射性．
1．半衰期：半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的 时间用T表示。
注意： (1)每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不同。 (2)半衰期由核内部本身的因素决定，而跟原子所处的物理状态 或化学状态无关。 (3)半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用，对 少数原子核是不适用的． 2．半衰期公式：N=N0（1/2）t/T 或 m=m0（1/2）t/T 说明式中各量的意义
半衰期
49
3．影响因素 放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的， 跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、 化合物)无关。 4．适用条件 半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律 的总结，对于一个特定的原子核，无法确定何时发生衰变， 但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时衰变的可能 性，因此，半衰期只适用于大量的原子核。
• 幸好，哥本哈根大学的 Morten Allentoft 等人在新西兰找到了大量的 恐鸟骨骼，这种鸟类大概在 15 世纪前后绝灭。这批骨骼年龄在 6008000 年之间，保存条件几乎相同，连温度都是近乎恒定的，非常利 于比较。
• 根据计算，他们认为 DNA 的半衰期约为 521 年；换言之，每过 521 年脱氧核糖核苷酸之间的化学键就会断裂一半。就算在 -5℃ 的最理 想条件下，最多经过 680 万年，这些化学键就会分解得一个不剩。而 早在那之前，可能只要 150 万年，这些化学键就已经破碎得完全无法 解读了。悲剧的是，恐龙可是在足足 6500 万年前绝灭的。
总原子数。
赵
靖
阳
侏罗纪公园没戏了：DNA半衰期为521年
• 当细胞死去后，残留的酶就会水解 DNA 核苷酸之间的化学键，微生 物也会加速分解过程。但是长久来看，最重要的因素还是 DNA 在水 的作用下降解。地下水无处不在，所以理论上 DNA 降解的长期平均 速度应该几乎是个定值。
• 问题是，这么多含 DNA 的化石并不好找，而温度、氧气和后来的微 生物都会改变短时间内的降解速度，这使得计算平均速度并不容易。
地球的年龄到底多大?
科学家利用天然放射性的 衰变规律, 通过对目前发现 的古老的岩石中铀和铅含 量来推算, 测得某岩石中现 含有的铀是岩石形成初期 时( 岩石形成初期时不含有 铅) 的一半, 铀238 衰变形 成铅206, 铀238 的相对含 量随时间变化规律如图
原子核的衰变 半衰期教学课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第三册
[解析] (1)设23982U 衰变为20862Pb 经过 x 次 α 衰变和 y 次 β 衰变。 由质量数守恒和电荷数守恒可得
238＝206＋4x
①
92＝82＋2x－y
课堂达标
1．(多选)原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出 射线。这些射线共有三种：α射线、β射线和γ射线。下列说法中正确 的是( AD )
A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少2 B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4 C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1 D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1
(2)如果不对，那到底是什么原因呢？
提示：(1)不对。放射性元素的半衰期由原子核本身的因素决定， 与外界环境等因素无关。
(2)地壳中原有的22826Rn 早已衰变完了，目前地壳中的22826Rn 主要 来自其他放射性元素的衰变。
有关半衰期的两点提醒 (1)半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时 间，而不是样本质量减少一半的时间。 (2)经过 n 个半衰期，剩余原子核 N 剩＝21nN 总。
3)半衰期由原子核内部因素决定，与化学状态和外部条件没有关系.
课堂探究
思考1 原子核α衰变实质是放出一个氦原子核，β衰变实质是放出 一个电子。 试探究：(1)放射性元素能不能一次衰变同时产生α射线和β射线？ (2)γ射线又是怎样产生的？
(1)不能，一次衰变只能是α衰变或β衰变，而不能同时发生α衰变和β衰变。 (2)放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级，这时 它要向低能级跃迁，并放出γ光子。
高二物理原子核衰变及半衰期(PPT)2-2
•
1898 年，居里夫妇从铀矿石提炼出两种前所 未发现的元素，他们将这两种新元素分 别定名 为铀和镭。为了亲身体验镭的 生理效应，他们多次被辐射所伤。
1903 年，居里夫妇与贝克勒尔一起因发现 放射性而获得诺 贝尔物理学奖。 1911 年，居里夫人在化学的研究亦使她获 得诺贝尔化学奖。
居里夫妇有两个女儿。但双亲未能亲眼 见到女儿伊莲与其丈夫弗里德里克． 约里奥取得的 成就。1935 年，他们因发现了人工放 射性而荣获诺贝尔奖。
2、放射线的本质
从原子核放射出三种射线：α 、β、 γ α γ
(1)α射线： 高速运动的氦原子核（
4 2
He
），
β
射出的速率达0.1C,具有很强的电离
பைடு நூலகம்
作用,但穿透能力很弱.
(2)β射线： 高速运动的电子(
0 1
e
)流
射出的速率达0.9C,具有较弱的电离作用,但穿透
能力较强.能穿透几毫米的铝板.
(3) γ射线：波长很短的电磁波 射出的速率达C,具有很弱的电离作用,但穿透 能力很强,能穿透几厘米的铅板
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今日本色在此癫，无人过眼无人厌。 我笑他人伤醉酒，何不学我来发癫。 一笑无人回我语，二笑我心已癫狂。 今夜寒风呼啸，北国风雪飘飘。 顿时举国上下，美梦睡中突醒。 风呼啸，鸡飞狗跳。 一曲清幽，一夜无眠。 万里山水，数亿生灵，尽皆殆灭。 一夜癫狂后清醒，人生能得几回癫。 今朝痛楚随疯去，明日依旧笑人生。 三笑放下心中事，四笑心静如止水。 天降倾盆大雨，地落涛涛江水。 我独一人望月 雨嚎嚎，乱水成荒。 天初晓，鸡鸣不在；日初升，生机不存。 此世独我存！心孤寥，人已亡。
衰变的快慢—半衰期
态无关
D.可以用于测定地子核的衰变是由原子核内部因素决定的,与 外界环境无关。原子核的衰变有一定的速率,每隔一个半 衰期,原子核就衰变掉总数的一半。不同种类的原子核,其 半衰期也不同。若开始时原子核数目为N0,经时间t剩下的 原子核数目为N,半衰期为T, 则根据我们下一节学习的半 衰期公式 ，1若能测出N与N0的比值,就可求出时间t值,依 此公式可测定地质年代、生物年代或考察出土文物存在的 年代等。
【练习】 B D
同学，下节再见
创新微课 现在开始
衰变的快慢—半衰期
衰变的快慢—半衰期
一、半衰期的概念
创新微课
1、定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需 的时间，叫1做这种元素的半衰期。
2、物理意义： 表示放射性元素衰变快慢的物理量。
衰变的快慢—半衰期
1
创新微课
衰变的快慢—半衰期
1
创新微课
m/m0
氡的衰变
1/2
1/4 1/8
0 3.8 7.6 11.4
t /天
衰变的快慢—半衰期
创新微课
二、特别提醒
1. 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（加压、升温）、 化学（单质1或化合物）状态无关。
2. 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。
衰变的快慢—半衰期
创新微课
【例题】 关于放射性元素的半衰期 ( BD ) A. 是原子核质量减少一半所需的时间 B. 是原子核有半数发生衰变所需的时间 C. 与外界压1强和温度有关，与原子的化学状态 无关 D. 可以用于测定地质年代、生物年代等
衰变的快慢—半衰期
创新微课
【练习】关于放射性元素的半衰期( B D ) A.是原子核质量减少一半所需的时间 B.是原子核有半数发生衰变所需的时间 C.与外界压强和温度有关,与原子的化学状
课件-高二物理-3.半衰期
（3）约里奥.居里夫妇发现人工放射性同位素和正 电子的方程：
4 2
He1237Al
1350P
01n
30 15
P1340Si
10e
2.填空：
(1)
24 11
Na
1224。Mg
___,
属于
(2)
244 83
Bi((......))Po10e,
转变。
(7)
27 13
Al
4 2
He
3105
P。
_____,属于
转变。
课堂小结
一、原子核的衰变
1、原子核的衰变：
2、衰变原则——质量数守恒，电荷数守恒。
二、半衰期
1、半衰期: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。
N
N0
(
1 2
)
t T
m
m0
(
1 2
)
t T
2、不同的放射性元素，半衰期不同
课堂练习：
1、完成核反应方程：29304
Th→234 Pa＋ 91
0 1
e
。
23940Th
衰变为
234 91
Pa
的半衰期是1.2分钟，则64克
23940Th经过6分钟还有 2 克尚未衰变。
2、碳14的半衰期是5730年，现有一份古代 生物遗骸，其中碳14在碳原子中所占的比例 只相当于现代生物中的四分之一，请推算生 物的死亡时间。
新石器考古学因为有了确切的年代序列而进入了一个 新时期。
那么，碳—14测年法是如何测定古代遗存的 年龄呢？
放射性核素的衰变规律课件
目录
• 放射性核素概述 • 放射性衰变类型 • 衰变规律与方程 • 放射性核素的半衰期与测量 • 放射性核素的应用 • 放射性核素的安全与防护
01
放射性核素概述
放射性核素的性质
01
02
03
不稳定
放射性核素具有不稳定性 质，会自发地衰变并释放 出射线。
能量释放
放射性核素衰变过程中会 释放出能量，包括射线能 量和热能等。
THANK YOU
3
减少暴露时间
尽量缩短与放射源的接触时间，以减少辐射剂量 累积。
放射性核素的安全与防护案例分析
案例一
某医院在操作放射性核素时，未遵守相 关法规和规定，导致辐射超标，造成工 作人员和患者受到过量照射。
VS
案例二
某研究机构在研究放射性核素时，未使用 个人防护用品，导致工作人员受到过量照 射，并引发一系列健康问题。
证，确保具备必要的安全操作技能。
合理使用放射源
03
根据实际需要，选择适当类型和活度的放射源，避免浪费和过
度照射。
放射性核素的防护措施
1 2
使用个人防护用品
操作放射性核素时，必须使用合适的个人防护用 品，如防护服、手套、面罩等，以减少辐射暴露 。
保持安全距离
尽可能保持与放射源的距离，以减少辐射剂量。
人为来源
人类活动如核反应堆、核武器试验和 核医学等产生的人为放射性核素。
02
放射性衰变类型
α衰变
定义
放射性核素自发地放射出氦核（ He）并转变为另一种核素的过程
。
原因
核内中子数过多，导致核不稳定。
产物
新核往往比原核轻，且具有更高的 稳定性。
教科版高中物理选修2-3：原子核的衰变和半衰期_课件1
铀238核放出一个α粒子后，衰变成钍234核，这种 放出α粒子的衰变叫α衰变。这个衰变可以用下面的核反
应方程来表示：
U 238 92
23940Th
4 2
He
α衰变的实质是在放射性元素的原子核中2个质子和 2个中子结合得比较紧密时，有时候他们会作为一个整 体从较大的原子核(Z＞84)中放出。
α射线高速α粒子流，α粒子的核电荷数为2，质量数 为4，实际上是氦原子核。β射线高速电子流，β粒子就 是电子，电荷数为-1，质量数为零。γ射线不带电，是 能量很高的电磁波，也就是光子流。
原子核的衰变
原子核放出α粒子或β粒子后，就变成了新的原子核， 这种变化叫做原子核的衰变。大量事实表明，衰变过程 前后，对于新原子核和衰变生成物的总体来说，电荷数 和质量数都是守恒的。
原子核的衰变和半衰期
天然放射现象
1896年法国物理学家贝克勒尔(Henri Becquerel， 1852-1908)发现含铀矿物能发出某种不可见的射线，这 种射线可以穿透黑纸使照相底片感光，物质发出射线的 性质称为放射性。具有放射性的元素称为反射性元素。
居里夫人和她的丈夫皮埃尔•居里(Pierre Curie， 1859-1906)对铀和含铀的矿物进行进一步的研究，发现 了两种放射性更强的新元素。玛丽•居里为了纪念她的 祖国波兰，把其中一种元素称为钋(元素符号Po，这是 波兰国名的开头两个字母)，另一种元素为镭(元素符号 Ra)。
铀238在α衰变时产生的钍234也具有放射性，它能 放出一个β粒子而变成镤234，，这种放出β粒子的衰变 叫β衰变。这个衰变可以用下面的核反应方程来表示：
23940Th
234 91
Pa
0 1
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半衰期（Half life, t1/2）
H lf lif1/2）
•描述消除过程的参数
•血浆药物浓度下降半的时间
血浆药物浓度下降一半的时间
H lf lif1/2）半衰期（Half life, t1/2）
•某药在体内按一级动力学消除，在其吸收达高峰后取两次血样，测其血浆浓度分别为180ug/ml及后取两次血样测其血浆浓度分别为/l
22.5ug/ml，两次取样间隔9h，该药的半衰期是•A 1 h B 1.5 h C 2 h D 3 h E 4 h
按零级动力学消除的药物的
按零级动力学消除的药物的t 1/2因：C t = －k 0t ＋C 0
t 1/2时的C t = 故：t 1/2 =0.5C 0
C 0零级动力学的血浆消除半衰期和血浆药物初始浓度成正比即给药剂量越大2k 0
成正比，即给药剂量越大，t 1/2越长
/
t 1/2意义： 确定给药间隔时间
通常给药间隔时间为个 通常给药间隔时间为一个t 1/2
/t 1/2意义：•某药口服给药，一日三次，应如何给药？小时一次•A 每隔8小时次
•B 按一日三餐的时间，饭前或饭后服
/
t 1/2意义：不同给药时间口服氨茶碱
(0.2 g/次，3次/日)后的血药浓度和疗效
给药时间
血药浓度(ug/ml)疗效不等间隔
2.0~9.7哮喘控制不好6287等间隔 6.2~8.7哮喘控制好不等间隔给药时间分别为8:00、11:00、16:00等间隔给药时间分别为6:00、14:00、22:00
意义
t 1/2意义：•预计体内药物轨迹
•一次给药后约经过次给药后约经过5 个t 1/2药物可从体内基本消除•多次给药时约经过5 个t 1/2药物可基本达到稳态血药浓度
下次按一级动力学消除的药物的t 1/2t 1/2
给药给药前单次给药1
100%50%50%2
150%75%25%3
175%87.5%12.5%41875%9375%625%4
187.5%93.75% 6.25%5
193.75%96.875% 3.125%6196.875%98.438% 1.26%
总结
半衰期•半衰期（t 1/2）
•血浆药物浓度下降一半的时间•确定给药间隔；预计体内药物轨迹
药物代谢
•药物作为一种异物进入体内后，机体要动员各种机制使药物发生化学结构改变，称药物的转化，
称药物的转化或称生物转化，又称药物代谢。
药物代谢的意义
•药物经代谢后多数使药物失去活性，也有一部分使无活性药物活化
•药物代谢产物的极性一般都比原药物大，使肾小管中重吸收也相应降低，促使药物从体内排出
药物代谢的时相及参与的酶
•1相反应为氧化、还原、水解反应：使原形药生成极性增高的代谢产物
•氧化酶（CYP450），存在于内质网（微粒体）
•2相反应为结合反应：与体内内源性物质结合后使药物极性进一步增加
•转移酶，存在于胞质液
转移酶存在于胞质液
The two phases of drug metabolism
p g
derivative
drug conjugate Phase1Phase2
Oxidation
conjugation
Hydroxylation Dealkylation Deamination OH
OH
HO
hydrolysis
COOH COOH COOH O
OCOCH3OH O
COOH Aspirin Salicylic acid Glucuronide
细胞色素P450酶
酶的诱导与抑制•诱导剂(inducer)
(i d)
•苯妥英钠
•苯巴比妥
•抑制剂(inhibitor)
•氯霉素
•雷尼替丁
葡萄柚与特非那定的相互作用•特非那定吸收前大部分在胃肠道由CYP3A4代谢特非定收前大部分在胃道
•药物原型可致心律失常(延长QT间歇)
•该药被从美国市场上
删除后，一个29岁的
健康男子归因于个
健康男子归因于一个
药物‐柚子汁相互作用
NAT基因多态性
•NAT2的多态分布，使异烟肼、肼屈嗪等的乙酰化代谢多态
•EM: 野生型NAT2*4的纯合子或杂合子
•PM: 各种突变等位基因组合
•EMs在不同种族中的发生率：
在不同种族中的发生率
•白人30%~50%
•中国人70%~80%
•爱斯基摩人95%以上
CASE 1
•以异烟肼为例，慢乙酰化代谢者易发生周围神经炎，可表现为手脚震颤、麻木。
慢乙酰化者发生率为23％，而快乙酰化者的发生率为3%。
•而快乙酰化代谢者由于异烟肼在体内经NAT2代谢生成乙酰化异烟肼而灭活，乙酰化异烟肼又可代谢生成具有肝毒性的产物。
•与欧洲人和非洲人相比，东方人快代谢发生率较高，体内可产生较多肝毒性物质，从而服用异烟肼后肝脏损伤的可能性也就增大。
脏损伤的能性也就增大。