这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光
天然放射现象

高 中 • 物 理
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6.如图所示,两相切的圆表示一个静止的 原子核发生某种变化后,产生的两种运动 粒子,在匀强磁场中的运动轨迹,可以判 断( B ) 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
高 • 中 物 理
7.最近几年,原子核科学家在超重元素的探 测方面取得重大进展,1996年科学家们在研究 某两个重离子结合成超重元素的反应时,发现 生成的超重元素的核 经过6次 α衰变后的 产物是 ,由此,可以判定生成的超重元素 的原子序数和质量数分别是( D ) A.124、259 B.124、256 C.112、265 D.112、277
高 中 物 理
• 例题1: U衰变成 Pb的过程中( ABD ) • A、经过8次α 衰变,6次 β衰变 • B、中子数减少22个 • C、质子数减少16个 • D、有6个中子失去电子转化为质 子
高 中 • 物 理
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Hale Waihona Puke 例2某原子核A经过一次 β 衰变后变成原子 核B,B又经过一次 α 衰变后变成原子核C BC ( ). A.原子核C的中子数比A少1 B.原子核C的质子数比A少1 C.原子核C的中子数比B少2 D.原子核C的质子数比B少4
高 • 中 物 理 •
4.一种元素的几种同位素,它们的 ( BD ) A.中子数一定相同 B.质子数一定相同 • C.质量数一定相同 D.化学性质一定相同 • • 5.某放射性同位素经过两个半衰期后 ( CD ). • A.原子核衰变掉50% • B.原子核衰变掉25% • C.原子核衰变掉75% • D.放射强度减为原来的25%
U238在 衰变时产生的(钍)Th234也具有放射性, 放出 离子后变为(镤)Pa234,上述的过程可以用 下面的衰变方程表示:
放射性核元素的基础知识

放射性(radioactive ): 原子核自发地放射出、、等各种射线的现象,称放射性。 射线:氦原子核粒子流,贯穿能力很弱。 射线:高速电子流,贯穿能力较强。 射线:波长很短的电磁波,贯穿能力更强。 X射线(英语:X-ray),又被称为艾克斯射线、伦琴射线或X射线,是一种波 长范围在0.01纳米到10纳米之间(对应频率范围30 PHz到30EHz)的电磁辐
射形式。X射线也是游离辐射等这一类对人体有危害的射线。X射线波长范
围在较短处与伽马射线较长处重叠。人工。
• 1895年11月8日德国科学家伦琴开始进行阴极射线的研究。1895年12月28 日他完成了初步的实验报告“一种新的射线”。他把这项成果发布在维尔 茨堡's Physical-Medical Society 杂志上。为了表明这是一种新的射线, 伦琴采用表示未知数的X来命名。很多科学家主张命名为伦琴射线,伦琴 自己坚决反对。1901年伦琴获得诺贝尔物理学奖。
• 1895年爱迪生研究了材料在X光照射下发出荧光的能力,发现钨酸钙最为 明显。1896年3月爱迪生发明了荧光观察管,后来被用于医用X光的检验。 然而1903年爱迪生终止了自己对X光的研究,因为他公司的一名玻璃工人 喜欢将X光管放在手上检验,得上了癌症,尽管进行了截肢手术仍然没能 挽回生命。1906年物理学家贝克勒耳发现X射线能够被气体散射,并且每 一种元素有其特征X谱线。他因此获得了1917年诺贝尔物理学奖。
• 4年中,不论寒冬还是酷暑,繁重的劳动,毒烟的熏烤,他们从不叫苦。 对科学事业的执着追求使艰辛的工作变成了生活的真正乐趣,百折不挠的 毅力使他们终于在1902年,即发现镭后的第45个月,从7吨沥青铀矿的炼 渣中提炼出0.12克的纯净的氯化镭,并测得镭的原子量为225。镭元素 是存在的,那些持怀疑态度的科学家不得不在事实面前低下头。这么一点 点镭盐,这一简单的数字,凝聚了居里夫妇多少辛勤劳动的心血!夜间, 当他们来到棚屋,不开灯而欣赏那闪烁着荧光的氯化镭时,他们完全沉醉 在幸福而又神奇的幻境中。每当居里夫人回忆起这段生活,都认为这是 “过着他们夫妇一生中最有意义的年代”。而他们也都痛并快乐着!但让 居里夫人感到意想不到的事发生了。丈夫皮埃尔出了车祸,这对居里夫人 无疑是一个沉重的打击。
X射线

穿透作用
X射线因其波长短,能量大,照在物质上时,仅一部分被物质所吸收,大部分经由原子间隙而透过,表现出很强的穿透能力。X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关,X射线的波长越短,光子的能量越大,穿透力越强。X射线的穿透力也与物质密度有关,利用差别吸收这种性质可以把密度不同的物质区分开来。(左图为X射线行李检查仪)
实验生成
射线特征 频率值高
辐射同步
穿透力强
射线分类 辐射分类
波长分类
物理效应 穿透作用
电离作用
荧光作用
其它作用
化学效应 感光作用
着色作用
生物效应探测器实际应用
医学领域 工业领域 研究领域展开 编辑本段基本认识
X射线的特征是波长非常短,频率很高。因此X射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而
中文名称:X射线 英文名称:X-ray 定义:由高速电子撞击物质的原子所产生的电磁波。 应用学科:机械工程(一级学科);试验机(二级学科);无损检测仪器-射线探伤机(三级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
求助编辑百科名片
X光足部照片波长介于紫外线和γ射线 间的电磁辐射。X射线是一种波长很短的电磁辐射,其波长约为(20~0.06)×10-8厘米之间。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。伦琴射线具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光,使照相底片感光以及空气电离等效应,波长越短的X射线能量越大,叫做硬X射线,波长长的X射线能量较低,称为软X射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线,在0.1~1埃范围内的称硬X射线,1~10埃范围内的称软X射线。
α射线、β射线、γ射线的穿透能力与电离能力

α射线、β射线、γ射线的穿透能力与电离能力一。
α射线,β射线与γ射线的穿透能力在1895年12月的一个夜晚,德国的一位世界著名的物理学家伦琴(ROentgen1845~1923年)在物理实验室进行阴极射线特点的研究的试验中发现:放电的玻璃管不仅发射看得见的光,还发射某种看不见的射线,这种射线穿透力很强,能穿透玻璃、木板和肌肉等,也能穿透黑纸使里面包着的底片感光,还能使涂有氰酸钡的纸板闪烁浅绿色的荧光,但对骨头难以穿透。
伦琴还用这种射线拍下他夫人手骨的照片。
他认为新发现的射线本质很神秘,还只能算一个未知物,于是就把数学中表示本知数的"X"借用过来,称之为"X射线"。
后来又经过科学家们多年的研究,才认清了"X射线"的本质,实质上它就是一种光子流,一种电磁波,具有光线的特性,是光谱家族中的成员,只是其振荡频率高,波长短罢了,其波长在1~0.01埃(1埃=10-10米)。
X射线在光谱中能量最高、范围最宽,可从紫外线直到几十甚至几百兆电子伏特(MeV)。
因为其能量高,所以能穿透一定厚度的物质。
能量越高,穿透得越厚,所以在医学上能用来透视、照片和进行放射治疗。
科学家们在放射线研究的过程中,还发现放射性同位素在衰变时能放射三种射线:α、β、γ射线。
α射线实质上就是氦原子核流,它的电离能力强,但穿透力弱,一张薄纸就可挡住;β射线实质上就是电子流,电离能力较α射线弱,而穿透力较强,故常用于放射治疗;γ射线本质上同X射线一样,是一种波长极短,能量甚高的电磁波,是一种光子流,不带电,以光速运动,具有很强的穿透力。
因此常常用于放射治疗。
屏蔽伽马射线一般采用重物质如铅等,一般源库的屏蔽水泥墙都是加了大量铅块和铁块等的,探伤的安全距离规定50米左右。
二。
α射线,β射线与γ射线的电离能力指的是什么?它们的电离能力与穿透能力有关系吗?为什么三者电离能力越大穿透能力越小?电离能力是指将空气中的分子电离为带正电荷的微粒和带负电荷的微粒我们可以这样想若三者的能量一致而某种射线的电离能力大那么他在电离空气中的分子的时候消耗大能量降低大那么穿透力就小了。
第十九章原子核(笔记整理)

降低中子速 作用 度,便于铀
235吸收
控制棒
热循环 介质
保护层
镉
水或液 很厚的水泥 态钠 外壳
吸收中子 控制反应
速度
把反应 堆内的 热量传 输出去
屏蔽射线防 止放射性污 染
19.7核聚变
一、核聚变
小结
1、定义:两个轻核结合成质量较大的原子核,这种核反应叫做 聚变。
2、能量的变化:轻核聚变后,比结合能增加,反应中会释放能 量。
第十九章 原子核
19.1原子核的组成
小结 一、天然放射现象 1、物质发射射线的性质称为放射性。它可以穿透黑纸使照相 底片感光。 2、具有放射性的元素称为放射性元素。
3、放射性的元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象。
二、射线到底是什么
1、三种射线分别叫做带正电荷α射线、带负电荷β射线 和不带电γ射线。
①其他粒子指:α粒子、质子、中子,光子等
2、在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒。
二、人工放射性同位素
1、同位素:具有相同质子数而中子数不同的原子核、在元 素周期表中处于同一位置。有些同位素具有放射性,叫做放射性 同位素。放射性同位素又分为天然和人工放射性同位素。
2、与天然的放射性物质相比,人造放射性同位素的优点: ①放射强度容易控制 ③可以制成各种需要的形状 ④半衰期更短 ⑤放射性废料容易处理
三、放射性同位素的应用
①使用射线来测厚度。—利用γ射线的穿透性强的特点
②放疗:—利用细胞对射线承受力不同 ③选种和保鲜。
示踪原子:一种元素的各种同位素都有相同的化学性质。 这样,我们可以用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成 各种化合物,这种化合物的原子跟通常的化合物一样参与所有 化学反应,但却带有“”放射性标记",可以用仪器探测出来。 这种原子就是示踪原子。 ④作为示踪原子: 棉花对磷肥的吸收、甲状腺疾病的诊断和 生物研究
放大了1000倍的铀矿石天然放射现象放射性物质发出的射线有三种-2022年学习资料

巩固练习:-1、下面的事实揭示出原子核具有复杂结构的是D-A、C粒子散射实验-B、氢光谱实验-C、X光的发 -D、天然放射现象-2、完成下面的核反应方程式-226-Ra→236Rn+-21-Pb→28Bi+
3、天然放射性元素2sRa衰变成不具有放-射性的元素Pb时,要经过5次衰-变,-4-次日衰变。-4、10g 放射性元素经过20天后还剩0.625g,-则该元素的半衰期是5天,如果再经过30天-0.009该元素。(结 保留三位有效-数字
练习三:-1.、B和Y三种射线的本质各是什么?-2.为什么说放射性表明原子核是有内部结构的?-3.钍230 放射性的,查一查元素周期表,它-放出一个0粒子后变成了什么元素?写出衰变-方程。-00Th一3aR,+He 4.什么是半衰期?已知钍234的半衰期是24天,-1g钍234经过120天后还剩下多少?
衰变、半衰期-原子核由于放出某种粒子而转变为新核的-变化叫做原子核的衰变。-原子核衰变时电荷数和质量数都守 -U238在0衰变时产生的钍234也具有放射性,-放出B离子后变为(镤h234,上述的过程可以-用下面的衰 方程表示:-92-U→-4Th+He→-4Th-Pa+0e→B痕变
衰变、半衰期-在放射性元素的原子核中:-结合-0衰变-质子-中子-转化-和-B衰变-电子
天然放射现象-射线-a射线-谢线-×-清根据洛伦兹力的知识来判断这三束各是什么射线?
天然放射现象-具有放射性的元素不论它是以单质的形式-存在,还是以某种化合物的形式存在,放射性-都不受影响。 放射性与元素存在的状态无关。-元素的化学性质-决定-原子核外的电子-射线-来源-人们认识原子核的结构是从天 放射现象开始的。
天然放射性元素的原子核发出的射-线可使照相底片感光-射线-铅盒-放射源
2017-2018学年高中物理(SWSJ)教科版选修3-5教学案:第三章第2节放射性 衰变含答案

第2节放射性__衰变(对应学生用书页码P34)一、天然放射现象的发现1.1896年,法国物理学家贝可勒尔发现,铀和含铀矿物能够发出看不见的射线,这种射线可以穿透黑纸使照相底片感光。
物质放出射线的性质称为放射性,具有放射性的元素称为放射性元素.2.玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里发现了两种放射性更强的新元素,命名为钋(Po)、镭(Ra)。
二、三种射线的本质1.α射线实际上就是氦原子核,速度可达到光速的错误!,其电离能力强,穿透能力较差.在空气中只能前进几厘米,用一张纸就能把它挡住。
2.β射线是高速电子流,它的速度更大,可达光速的99%,它的穿透能力较强,电离能力较弱,很容易穿透黑纸,也能穿透几毫米厚的铝板。
3.γ射线呈电中性,是能量很高的电磁波,波长很短,在10-10m以下,它的电离作用更小,但穿透能力更强,甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土.三、原子核的衰变1.放射性元素的原子核放出某种粒子后变成新原子核的变化叫衰变。
2.能放出α粒子的衰变叫α衰变,产生的新核,质量数减少4,电荷数减少2,新核在元素周期表中的位置向前移动两位,其衰变规律是错误!X―→错误!Y+错误!He。
3.能放出β粒子的衰变叫β衰变,产生的新核,质量数不变,电荷数加1,新核在元素周期表中的位置向后移动一位,其衰变规律A Z+1Y+__0-1e。
错误!X―→4.γ射线是伴随α衰变、β衰变同时产生的.β衰变是原子核中的中子转化成一个电子,同时还生成一个质子留在核内,使核电荷数增加1.四、半衰期1.放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间,叫做这种元素的半衰期.2.放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的.3.跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系.4.半衰期是大量原子核衰变的统计规律.衰变公式:N=N0(错误!)错误!,τ为半衰期,反映放射性元素衰变的快慢。
1.判断:(1)放射性元素发生α衰变时,新核的化学性质不变。
伦琴射线

伦琴顿时吓得不知所措,他不知这到底是在做梦,还是在做实验,他狠狠地在手上咬了一口,手被咬得生疼,他意识到自己不是在做梦,这一切都是真的。伦琴赶紧开亮电灯,认真检查了一遍有关的仪器,又做起了这个实验。这时,天光已经微微发亮,在重重云层下,一轮美丽的红日,即将喷薄而出,给整个人类带来她无穷无尽的光和热。
伦琴还发现,前一段时间紧密封存的一张底片,尽管丝毫都没有暴露在光线下,但是因为他当时随手就把它放在放电管的附近,现在打开一看,底片已经变得灰黑,快要坏了。这说明管内发出某种能穿透底片封套的光线。伦琴发现,一个涂有磷光质的屏幕放在这种电管附近时,即发亮光;金属的厚片放在管与磷光屏中间时,即投射阴影;而比较轻的物质,如铝片或木片,平时不透光,在这种射线内投射的阴影却几乎看不见。而它们所吸收的射线的数量大致和吸收体的厚度与密度成正比。同时,真空管内的气体越少,线的穿透性就越高。为了获得更加完美的实验结果,伦琴又把一个完整的梨形阴极射线管包裹好,然后打开开关,然后他便看到了非常奇特的现象:尽管阴极射线管一点亮光也不露,但是放在远处的荧光板竟然调皮地亮了起来。
X射线的特征是波长非常短,频率很高。因此X射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。所以X射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的,而光学光谱则是外层的电子跃迁时发射出来的。X射线在电场磁场中不偏转。这说明X射线是不带电的粒子流。1906年,实验证明X射线是波长很短的一种电磁波,因此能产生干涉、衍射现象。X射线用来帮助人们进行医学诊断和治疗;用于工业上的非破坏性材料的检查;在基础科学和应用科学领域内,被广泛用于晶体结构分析,及通过X射线光谱和X射线吸收进行化学分析和原子结构的研究。
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钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
铀钙石矿
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82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.
放大了1000倍的铀矿石
二、放射线的本质
• 在放射性现象中放出的射线是什么东西 呢?
• 它们除了能穿透黑纸使照相底片感光的 性质以外,还有些什么性质呢?
B.8g
C.2g
D.4g
练习: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如图所示。
由图可以判定(BD)
A、该核发生的是α衰变
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
b
D、不能判定磁场方向向 里还是向外
练习:静止在匀强磁场中的某放射性元素
0 1
e
3.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.
衰 变
α衰变:A ZX源自A4 Z 2Y
4 2
He
方 程
X β衰变: A Z
A Z 1
Y
01 e
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。
4. 本质: α衰变:原子核内少两个质子和两个中子 β衰变:原子核内的一个中子变成质子,
234 91
Pa
0 1
e
四、衰变的快慢---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:
m
m0
(
1 2
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
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,如图所示:
则( ABC )
A、 α粒子与反冲粒子的动 量大小相等,方向相反
人们通过什么现象或实验发现原子核是 由更小的微粒构成的?
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
1896年,法国物理学家贝克勒尔发现, 铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线,这 种射线可以穿透黑纸使照相底片感光,物质 发射射线的性质称为放射性.具有发射性的 元素称为放射性元素.元素这种自发的放出 射线的现象叫做天然放射现象.
• 中间不发生偏转的那束射线叫做γ射 线,研究表明,γ射线的实质是一种波长 极短的电磁波,它不带电,是中性的.
• γ射线的穿透本领极强,一般薄金属 板都挡不住它,它能穿透几十厘米厚的 水泥墙和几厘米厚的铅板.
天然放射现象
阅读课文填写表格:
射线
成分
氦原子核
速度
1/10光速
射线
射线
高速 电子流
接近光速
衰
变
,
才能
变
为
206 82
Pb(
铅)?
它
的
中
子
数减少了多少?
8次 α衰变,6次 β衰变, 中子数减少 22个.
例2:一块氡222放在天平的左盘时, 需在天平的右盘加444g砝码,天平
才能处于平衡,氡222发生α衰变,经
过一个半衰期以后,欲使天平再次平
衡,应从右盘中取出的砝码为( D )
A.222g
-
c
C、b为γ射线,c为α射线
a
D、b为α射线,c为γ射线
P
练习3:由原子核的衰变规律可知 ( C )
A.放射性元素一次衰变可同时产生α射线和 β射线
B.放射性元素发生β衰变时,新核的化学性 质不变
C.放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制
D.放射性元素发生正电子衰变时,新核质量 数不变,核电荷数增加1
• 这些射线带不带电呢?
天然放射现象
放射型物质发出的射线有三种:
三种射线
• α射线 • β射线 • γ射线
α射线
•
根据射线的偏转方向和磁场方向的关系可
以确定,偏转较小的一束由带正电荷的粒子组
成,我们把它叫做α射线,α射线由带正电的α 粒子组成.科学家们研究发现每个α粒子带的正 电荷是电子电荷的2倍,α粒子质量大约等于氦 原子的质量.进一步研究表明α粒子就是氦原子 核.
高能量 电磁波
光速
贯穿能力
弱 较强 很强
电离能力
很容易 较弱 更小
三、原子核的衰变
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 238
92
234 90
Th
4 2
He
β衰变:放出β粒子的衰变,如
92034Th
234 91
Pa
练习4:某原子核A的衰变过程为 A β B α C,下列说法正确的是( D )
A、核A的质量数减核C的质量数等于5; B、核A的中子数减核C的中子数等于2; C、核A的中性原子中的电子数比原子核B的 中性原子中的电子数多1; D、核A的质子数比核C的质子数多1。
思考:92238U(铀)要经过几次α衰变和β
•
由于α粒子的质量较大,所以α射线的穿透
本领最小,我们用一张厚纸就能把它挡住.
β射线
• 与α射线偏转方向相反的那束射线带 负电荷,我们把它叫做β射线.研究发现β 射线由带负电的粒子(β粒子)组成.进 一步研究表明β粒子就是电子.
• β射线的穿透本领较强,很容易穿透 黑纸,还能穿透几厘米厚的铝板.
γ射线
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,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。
U 238
92
234 90
Th
4 2
He
92034Th
C、γ射线一般伴随着α或β射线产生,它的 贯穿能力最强
D、γ射线是电磁波,它的电离作用最强
练习2:如图所示,P为放在匀强电场 中的天然放射源,其放出的射线在电
场 的 作 用 下 分 成 a、b、c 三 束 , 以 下
判断正确的是( BC )
+ A、a为α射线,b为β射线
b
B、a为β射线,b为γ射线
(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.
练习1、关于α、β、γ三种射线,下列说
法中正确的是( C )
A、α射线是原子核自发射出的氦核,它的电 离作用最弱
B、β射线是原子核外电子电离形成的电子流, 它具有中等的贯穿能力