高中物理选修3-5放射性元素的衰变
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高中物理选修3-5精品课件3：19.2 放射性元素的衰变
若开始时两种核的个数分别为N1和N2，则经时间2T后剩下的核的 个数就分别为N1/4和N2/16，而此时两种核的质量相等，于是有
N1a/4=N2b/16
由此可得 N1:N2=b:4a。若开始时两种核的质量分别为m1和m2，
则经时间2T后剩下的核的质量就分别为m1/4和m2/16，
而此时两种核的个数相等，有 m1 m2 4a 16b
衰变方程 α衰变：MZ X MZ 42Y
4 2
He
23900Th ?
X β衰变：MZ ZM1 Y
10e
24 11
Na
?
说明： 1、中间用单箭头，不用等号；
2、是质量数守恒，不是质量守恒;
3、方程及生成物要以实验为基础，不能杜撰。
衰变的本质：
α衰变： 核内2个质子和2个中子作为整体被抛出 新核比原核质量数少4，质子数少2，在
第十九章 原子核 第二节 放射性元素的衰变
一、原子核的衰变：
概念： 原子核自发地放出 α粒子或 β粒子而转变为新核的现象。
α衰变：放出α粒子的衰变，如
U 238
92
234 90
Th 42
He
β衰变：放出β粒子的衰变，如
234 90
Th
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
234 91
Pa
0 1
e
规律： 衰变前后的电荷数和质量数都守恒．
例3、两种放射性元素的原子
a c
A
和
b d
B
，其半衰期分别为T和
T/2。若经过2T后两种元素的核的质量相等，则开始时两种核的
个数之比为______；若经过2T后两种核的个数相等，则开始时两
种核的质量之比为_______。
高中物理选修3-5放射性元素的衰变ppt课件
lB )
hC
(l A
lAlB lC )(lB
lC )
放射性衰变基本规 律
n
N n(t ) N1 (0)
hi e lit
i 1
n 1
lj
hi
j 1 n
(l j li )
j i
放射性衰变基本规 律
• 放射性平衡
久期N平B衡 ：N lA0A<l<BllBA,lTAA>e>lTABt
IC(35%)
113In
穆斯堡尔效应
10-8eV
• 共振吸收：当用钠的D线激
发处于基态的钠原子时，由
于D线的能量与钠基态原子
跃迁所需要的能量几乎相等，
所以将导致共振吸收。
10-11eV
能级宽度 = 10-8eV
ER
hv
穆斯堡尔效应
• 核反冲对共振吸收的影
响
hv0 Ei E f hv ER
能量守恒h：cv
1 2
mvR2
动量守恒E：R
(hv)2 2mc2
/
10-9eV 10-3eV
穆斯堡尔效应
• 穆斯堡尔效应：无反冲共
振吸收 hv0 Ei E f hv ER
能量守恒h：cv
1 2
M
v2
crystal R
动量守恒E：R
lA lB lA
NA
lB N B lAN A
寿命测量
放射性衰变基本规 律
暂时平衡（准平衡）：lA<lB,
TA>NTBB
N A0
lA [elAt lB lA
高中物理人教版选修3-5课件第十九章2放射性元素的衰变
些能量以γ光子的形式释放出来。
答案:×
(3)对于不同的放射性元素,尽管其半衰期不同,但对于同一种元
素的每一个原子来说其半衰期是固定的,非常稳定。(
)
解析: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,无法确定其何时发生衰变,半衰期只适
用于大量的原子核。
答案:×
(4)原子核发生α衰变时,核的质子数减少2,而质量数减少4。
D.原子核每放出一个β粒子,原子序数增加1
解析:发生一次α衰变,核电荷数减少2,质量数减少4,原子序数减
少2;发生一次β衰变,核电荷数增加1,原子序数增加1。
答案:D
探究一
探究二
半衰期
问题探究
1.放射性元素衰变有一定的速率,镭226变为氧222的半衰期为1
620年。有人说:10克经过1 620年有一半镭226发生衰变,镭226还有
规律总结分析有关放射性元素的衰变数量和时间问题时,正确理
解半衰期的概念,灵活运用有关公式进行分析和计算是解决问题的
关键。
探究一
探究二
变式训练 2 碘 131 核不稳定,会发生 β 衰变,其半衰期为 8 天。
(1)碘 131 核的衰变方程:131
(衰变后的元素
53 I→
用 X 表示)。
(2)大量碘 131 原子经过
(
)
解析:原子核发生α衰变放出He原子核。
答案:√
(5)原子核发生β衰变时,原子核的质量不变。 (
)
解析:原子核发生β衰变时,原子核内部的中子放出一个电子变成
质子,原子核的质量数不变,质量减小。
答案:×
2.探究讨论。
(1)元素的半衰期有哪些方面的应用?
答案:×
(3)对于不同的放射性元素,尽管其半衰期不同,但对于同一种元
素的每一个原子来说其半衰期是固定的,非常稳定。(
)
解析: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,无法确定其何时发生衰变,半衰期只适
用于大量的原子核。
答案:×
(4)原子核发生α衰变时,核的质子数减少2,而质量数减少4。
D.原子核每放出一个β粒子,原子序数增加1
解析:发生一次α衰变,核电荷数减少2,质量数减少4,原子序数减
少2;发生一次β衰变,核电荷数增加1,原子序数增加1。
答案:D
探究一
探究二
半衰期
问题探究
1.放射性元素衰变有一定的速率,镭226变为氧222的半衰期为1
620年。有人说:10克经过1 620年有一半镭226发生衰变,镭226还有
规律总结分析有关放射性元素的衰变数量和时间问题时,正确理
解半衰期的概念,灵活运用有关公式进行分析和计算是解决问题的
关键。
探究一
探究二
变式训练 2 碘 131 核不稳定,会发生 β 衰变,其半衰期为 8 天。
(1)碘 131 核的衰变方程:131
(衰变后的元素
53 I→
用 X 表示)。
(2)大量碘 131 原子经过
(
)
解析:原子核发生α衰变放出He原子核。
答案:√
(5)原子核发生β衰变时,原子核的质量不变。 (
)
解析:原子核发生β衰变时,原子核内部的中子放出一个电子变成
质子,原子核的质量数不变,质量减小。
答案:×
2.探究讨论。
(1)元素的半衰期有哪些方面的应用?
《放射性元素的衰变》高二物理选修3-5PPT课件
讲解人：XXX 时间：20XX.5.25
P P T
语文（人教版）九年级 上册
《故乡》
H
O
M
汇报人：XXX
E
T
O
W
N
时间：20XX.X.X
情景导入
同学们，如果说漂泊是人生，那么旅途中人挥之不去的便是对温暖家园的情
感记忆。“月是故乡明”，乡情已积淀为生命中的血肉、精魂。饱经沧桑的鲁
迅先生对故乡的体验又何尝不是如此？透过生意盎然、趣味无穷的百草园，严
D．铯133和铯137含有相同的质子数
典型例题
【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( AC )
(4)原子核衰变的规律是什么？
一、原子核的衰变
3. 原子核衰变的本质
α衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成α粒 子放出。
β衰变：原子核内的一个中子变成质子， 同时放出一个电子。
γ射线的产生：γ射线经常是伴随着α射线和β射线产生的。
一、原子核的衰变
4．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。
2．熟读课文，归纳文章层次结构
小说以“我”回故乡的见闻和感受为线索展开故事情节，按时间先后为顺序，全文分成三个部分：
第一部分(第1～5段)：写的是故乡的萧条景象， “我”的复杂心情，交代了“我”回故乡的目的；
第二部分(第6～77段)：写“我”在故乡的所见、所闻、所忆、所感，重点写了闰土的变化；
第三部分(第78～88段)：写“我”离开故乡时的种种感触，表达了“我”追求新生活的执着信念。
高中物理人教版选修3-5 19.2放射性元素的衰变》课件
B.该核发生的是β衰变
a
C.磁场方向一定垂直于纸面向里；
D.不能判定磁场方向向里还是向外
b
练1.静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子
后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为
44：1，则
( ABC
)
A.α粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反
B.原来放射性元素的原子核电荷数为90 C.反冲核的核电荷数为88 D.α粒子与反冲核的速度之比为1：88
6、23920Th
(钍)经过一系列α 和β 衰变,成为
208 82
Pb(铅)
(A)铅核比钍核少24个中子
(B)铅核比钍核少8个质子
(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
若衰变方程为：23920Th
208 82
Pb+n
4 2
He+
m
0 1
e
则有质量数守恒及核电荷数守恒，得
Pa
10e
24 11
Na
1224Mg
10e
γ衰变:
伴随射线或射线产生.
4、衰变的本质： （1）α 衰变的本质：原子核内的两个质子和两个中子结合成氦核
2 11H
01n
4 2
He
结 合 质子 中子
（2）β 衰变的本质：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子
01n
11H
+
0 1
e
(3)γ 辐射的理解
中子
转化
和
质子
电子
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
高中物理选修3-5 第十九章 第2节 放射性元素的衰变
(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．
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．
思变，考才：9223能8 U变(铀为)要82206经P(b过铅几)？次它α的衰中变子和数β衰减
少了多少？
8次 α衰变，6次 β衰变， 中子数减少 22个.
放射性元素的衰变
一、衰变
1.定义原：子核放出 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，如
U 2 3 8
92
234 90
T
h
4 2
He
β衰变：放出β粒子的衰变，如
23 90
4
T
h
234 91
Pa
0 1
e
3．规律：原子核发生衰变时，衰变前后的
衰
电荷数和质量数都守恒．
P
a
0 1
e
二、半衰期(T)
1.意义： 表示放射性元素衰变快慢的物理量
2.定义：放射性元素的原子核有半数发 生衰变所需的时间
不同的放射性元素其半衰期不同．
3.公式：
N
N
0
(
1 2
)
t T
;m
m0
(
1 2
)
t T
注意：
(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、化学 状态无关
γ射线的产生：γ射线经常是伴随着α射 线和β射线产生的，没有γ衰变。
说明： 元素的放射性与元素存在的状态无关，
放射性表明原子核是有内部结构的。
5．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。
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．
思变，考才：9223能8 U变(铀为)要82206经P(b过铅几)？次它α的衰中变子和数β衰减
少了多少？
8次 α衰变，6次 β衰变， 中子数减少 22个.
放射性元素的衰变
一、衰变
1.定义原：子核放出 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，如
U 2 3 8
92
234 90
T
h
4 2
He
β衰变：放出β粒子的衰变，如
23 90
4
T
h
234 91
Pa
0 1
e
3．规律：原子核发生衰变时，衰变前后的
衰
电荷数和质量数都守恒．
P
a
0 1
e
二、半衰期(T)
1.意义： 表示放射性元素衰变快慢的物理量
2.定义：放射性元素的原子核有半数发 生衰变所需的时间
不同的放射性元素其半衰期不同．
3.公式：
N
N
0
(
1 2
)
t T
;m
m0
(
1 2
)
t T
注意：
(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、化学 状态无关
γ射线的产生：γ射线经常是伴随着α射 线和β射线产生的，没有γ衰变。
说明： 元素的放射性与元素存在的状态无关，
放射性表明原子核是有内部结构的。
5．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。
人教版选修3-5 19.2放射性元素的衰变(共34张PPT)
解：设经过x次衰变，y次衰变
U 238
92
28026Pb
x
24He
y
10e
238＝206＋4x
x＝8
92 = 82 + 2x - y
y＝6
练习：
钍232经过6次衰变和4次衰变后变成一种稳
定的元素，这种元素是什么？它的质量数是多 少？它的原子序数是多少？
208 82
Pb
放射性同位素衰变的快慢有一定的规律。例
3.原子核衰变的分类:
（1）衰变:原子核放出粒子的衰变叫做衰变．
A Z
X
Y A4
Z2
24He
（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．
A Z
X
Z A1Y 10e
（3）γ辐射: 伴随射线或射线产生.
说明：1. 中间用单箭头，不用等号；
2. 是质量数守恒，不是质量守恒;
23940Th
也具有放射性，
它能放出一个β粒子而变为234 91
P（a 镤）。由
于电子的质量比核子的质量小得多，因此，
我们可以认为电子的质量为零、电荷数为
－1，可以把电子表示为
0 1
e
。这样，原子
核放出一个电子后，因为其衰变前后电荷
数和质量数都守恒，新核的质量数不会改
变但其电荷数应增加1。其衰变方程为：
•B.R和E是同位素，S和F是同位素
•C.R和G是同位素，S和H是同位素
B
•D.Q和E是同位素，R和F是同位素
•例题6：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来
静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和
反冲核的运动轨迹分别如图中a、b所示，由图可
高中物理人教版选修3-5(课件)第十九章 原子核 2 放射性元素的衰变
(3)衰变方程为29328U→28026Pb＋842He＋6－01e 【答案】 (1)8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变 (2)10 22 (3)29328U→28026Pb＋842He＋6－01e
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衰变次数的判断方法 (1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒． (2)每发生一次 α 衰变质子数、中子数均减少 2. (3)每发生一次 β 衰变中子数减少 1，质子数增加 1.
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[核心点击]
1．衰变实质
α 衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成一个 α 粒子 210n＋211H→42He β 衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子10n→11H＋－01e
2．衰变方程通式
(1)α 衰变：AZX→ZA－－24Y＋42He (2)β 衰变：AZX→AZ＋1Y＋－01e
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什么是学习力-含义
管理知识的能力 （利用现有知识
解决问题）
学习知识的能力 （学习新知识
速度、质量等）
长久坚持的能力 （自律性等）
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什么是学习力-常见错误学习方式
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
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什么是学习力-高效学习必备习惯
积极 主动
以终 为始
【答案】 ACD
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5．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 mA∶mB 为________．
【解析】 元素 A 的半衰期为 4 天，经过 20 天后剩余原来的125，元素 B 的半衰期为 5 天，经过 20 天后剩余原来的124，剩下的质量之比 mA∶mB＝1∶2.
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衰变次数的判断方法 (1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒． (2)每发生一次 α 衰变质子数、中子数均减少 2. (3)每发生一次 β 衰变中子数减少 1，质子数增加 1.
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[核心点击]
1．衰变实质
α 衰变：原子核内两个质子和两个中子结合成一个 α 粒子 210n＋211H→42He β 衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子10n→11H＋－01e
2．衰变方程通式
(1)α 衰变：AZX→ZA－－24Y＋42He (2)β 衰变：AZX→AZ＋1Y＋－01e
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什么是学习力-含义
管理知识的能力 （利用现有知识
解决问题）
学习知识的能力 （学习新知识
速度、质量等）
长久坚持的能力 （自律性等）
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什么是学习力-常见错误学习方式
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
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什么是学习力-高效学习必备习惯
积极 主动
以终 为始
【答案】 ACD
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5．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 mA∶mB 为________．
【解析】 元素 A 的半衰期为 4 天，经过 20 天后剩余原来的125，元素 B 的半衰期为 5 天，经过 20 天后剩余原来的124，剩下的质量之比 mA∶mB＝1∶2.