原子核衰变及半衰期PPT演示文稿
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第三章第二节《原子核衰变及半衰期》ppt课件(鲁科版)
【解析】 α 射线本质是氦核，A 正确；β 射线本质是高速电子流，D 正确； γ 射线是波长很短的电磁波，C 正确；α 射线的电离作用最强，γ 射线的穿透能 力最强，B 错误．
【答案】 ACD
2．一置于铅盒中的放射源发射出的 α、β 和 γ 射线，由铅盒的小孔射出，在 小孔外放一铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为 a、b 两 束，射线 a 沿原来方向行进，射线 b 发生了偏转，如图 3-2-4 所示，则图中的射 线 a 为________射线，射线 b 为________射线．
α 粒子和 β 粒子沿相反方向做类平抛运动，在同样的条件下，
β 粒子的偏移大，如图 3-2-2 所示．
位移 x 可表示为 x＝12at2＝12·qmEyv02∝mqv2
图322
所以，在同样条件下
β
粒子与
α
粒子偏移之比为xxαβ＝2ee× 1
84136×11910090cc22＝37.
(2)在匀强磁场中：γ 射线不发生偏转，仍做匀速直线运 动，α 粒子和 β 粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样 条件下，β 粒子的轨道半径小，如图 3-2-3 所示．
原子核的衰变
[先填空] 1．衰变：原子核由于放出__α_射__线___或__β_射__线___而转变为__新__核__的变化． 2．衰变形式：常见的衰变有两种，放出 α 粒子的衰变为__α_衰__变___，放出 β 粒子的衰变为_β_衰__变____，而_γ_射__线____是伴随 α 射线或 β 射线产生的．
3．衰变规律 (1)α 衰变：AZX→42He＋__AZ_－－_24Y____. (2)β 衰变：ZAX→－01e＋__AZ＋_1_Y____. 在衰变过程中，电荷数和质量数都__守__恒__．
原子核衰变1 PPT
右图表示 m/m0
的是氡的衰
变。m和m0 1/2
表示任意时
刻和t=0时氡
1/4 1/8
的质量。
0 3.8天 7.6天 11.4天
t
小资料
人造放射性同位素的半衰期比 天然放射性物质短得多，而且它的 放射强度容易控制。各种放射性同 位素的应用技术都使用人造放射性 同位素，这样可消除放射性同位素 长期滞留所造成的危害。例如，在 放射性示踪技术和医疗技术中，所 使用的人造放射性同位素的半衰期 通常以分钟或小时为单位，最大的 以天为单位。
β28026P b
小练习
写出放射性同位素
2 1
51N
a
经过β
衰变和γ辐射，衰变成镁同位素Mg的衰变方程。
点拨
解：25 11
Na25 12源自Mg+0 -1
e
+
γ
研究表明，放射性同位素衰变的快慢有一定
的规律，而且非常稳定。
例如，氡222经过α衰变变为钋218，如果隔一 段时间测量一次剩余氡的数量就会发现，大约每
结合得比较紧密，有时它们会作为一个整体从 较大的原子核中抛射出来，这就是α衰变。
2
1 1
H
+
2
1 0
n
4 2
He
名词解释
有时原子核内一个中子 可以转化为一个质子和一个 电子，产生的电子从核内发 射出来，这就是β衰变。
1 0
n
1 1
H
+
0 -1
e
原来是这么回事啊！！
原子核的能量也只能取一系列不连续的数 值，因此也存在着能级，而且能级越低越稳定。 放射性原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新 核往往处于较高的能级状态，这时它要向低的 能及状态跃迁，从而辐射出γ射线。因此，γ射 线是伴随α射线和β射线产生的。
原子核衰变PPT课件
lnct(
)1=46 C-kt ＋ lnc0(
)
14 6
C
T1/2 = 0.693/k
得：k = 0.693/t1/2 = 0.693/5730 a = 1.21×10-4 a-1
t=ln[756Bq·g-1/432Bq·g-1]/(1.21×10-4a-1)
=4630 a
如以上数据系2005年所得，则4630-2005＝2625 25 即该古墓大约是公元前2625年建造的。
2Z1
N
N
145
U 235
92
23910Th
140
Ac 227
231 91
Pa
89
28273Fr
22970Th
135
223 88
Ra
215 84
Ro
219 86
Rn
Pb 211
130 82
215 85
At
211 83
Bi
20871Tl
211 84
Po
锕系（4n+3）
125
207 82
Pb
级联衰变
80
n1N 4 1C 4 p 1C 4 1N 4e
由于宇宙射线的质子流、大气组分相对恒
定,故上述次级中子流也相对恒定,使得
14 6
C
的产生率保持恒定,经相当时间后产出与衰变
达平衡,其数目保持不变.而大气中的 12C是
稳定核素. 1C 4的 半:衰 5期 7a30
研究表明： 大 气 N1C 4中 /N 1C 2 1.31 012
这些核的寿命为t ,则所有核素的总寿命为
Ntdt
0
于是任一核素的平均寿命为: 0NN 0 tdt1lT n21.4T 4
原子核衰变及半衰期.65页PPT
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢你的阅读
原子核衰变及半衰期.
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢你的阅读
原子核衰变及半衰期.
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
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
思路点拨：(1)α衰变和β衰变方程遵守质量数守恒和电荷数守恒的规律。 (2)在写方程时用“→”而不能用“＝”号，因为质量并不相等，且也 不可逆。
[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。
[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。
人教版高中物理第二节原子核衰变及半衰期精选文档PPT课件
3
钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
铀钙石矿
4
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
5
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？
12
γ射线
• 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.
13
天然放射现象
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
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．放射性元素发电子衰变时，新核质量 数不变，核电荷数增加1
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）
•
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.
11
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.
钡铀云母
翠砷铜铀矿
斜水钼铀矿
铀钙石矿
4
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
5
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？
12
γ射线
• 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.
13
天然放射现象
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
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．放射性元素发电子衰变时，新核质量 数不变，核电荷数增加1
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）
•
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.
11
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.
4.2原子核的衰变及半衰期ppt课件
α 氦核 +2
4 0.1c 最强 最弱
β 电子 -1 1/1837 0.99c 较强 较强
γ 光子 0
0
c 最弱 最强
最新课件
13
元素的放射性是原子的性质还是原子核 的性质？放射性的发现有何重要意义？
特点：与元素所处的化学状态无关
本质：是原子核的性质，而不是原子的 性质
意义：射线来自于原子核，表明原子核 是可分的，原子核也有内部结构
α衰变规律： M ZX M Z 4 2Y2 4He
β衰变规律： M ZX Z M 1 Y 1 0e
2．原子核在放出γ射线的过程中是否会 发生衰变？
γ辐射不引起原子核衰变
最新课件
16
α衰变：放出α粒子的衰变，如
2 9
2 3U 8 9 20 3T 4 h 4 2He
β衰变：放出β粒子的衰变，如
9 20 3 T 4 h 9 21 3P 4 a0 1e
最新课件
17
3． α、β衰变是怎样产生的？γ射线 是怎样产生的？
α衰变在放射性元素中，2个中子和两个质子 结合的比较紧密，作为一个整体从较大的原子 核中放射出来
β衰变 核内的中子转化为质子和电子， 产生的电子从核中释放出来
原子核发生α衰变或β衰变时，产生的新核 处于较高能级。新核由高能级向低能级跃迁时 辐射出γ光子。
(-1)e
最新课件
27
五、核反应的类型： 1、 衰变 2、 原子核的人工转变 3、 重核的裂变 4、 轻核的聚变
最新课件
28
六：磁场中α、β衰变的规律
1、静止原子核衰变前后系统动量守恒。
2、（1） α衰变或放出正电子 外切圆
R大 α粒子（或正电子）
2024-2025学年高二物理选择性必修第三册(鲁科版)教学课件第5章第2节原子核衰变及半衰期
高中物理 选择性必修第三册 第5章 原子核与核能
2. 钴60（6027Co）是金属元素钴的一种放射性同位素。钴60发生一次β衰变后放出γ射线，
产生新的原子核X，则下列说法正确的是（ B ）
A.原子核X的电荷数为26 B.原子核X的中子数比质子数多4 C.β粒子是钴60原子最外层电子 D.γ射线是由钴60原子核释放
高中物理 选择性必修第三册 第5章 原子核与核能
本课小结
一.原子核的衰变
①α衰变 ②β衰变
二.半衰期
定义 特点
放射线 三.放射性的应用 示踪原子
四、放射性污染和防护
高中物理 选择性必修第三册 第5章 原子核与核能
当堂检测
1. 原子核23892U经放射性衰变①变为原子核23490Th，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa，再
高中物理 选择性必修第三册 第5章 原子核与核能
引入
在古代，不论是东方还是西方，都有一批人追求“点石成 金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成 黄金。 当然，这些炼金术士的希望都破灭了。 那么，真的存在能让一种元素变成另一种元素吗？
高中物理 选择性必修第三册 第5章 原子核与核能
一、原子核的衰变
经放射性衰变③变为原子核23492U，放射性衰变①②③依次为（ A ）
A. α衰变、β衰变和β衰变 B.β衰变、α衰变和β衰变 C. β衰变、β衰变和α衰变 D.α衰变、β衰变和α衰变 【解题提示】 书写方程式要遵循质量数守恒和电荷数守恒，对于衰变，主要看生成物，有42He 的是α衰变，有 0-1e的是β衰变。 【解析】 涉及的核反应方程分别是23892U→23490Th+42He、23490Th→23491Pa+0-1e、 23491Pa→23492U+ 0-1e，因此①②③依次是α衰变、β衰变、β衰变。
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β
3、原子核的衰变
放射线从原子核释放出，表明原子核不稳定，能自发放 出某些粒子，然后变为其他元素的原子核，这个过程叫 原子核的衰变。在衰变过程中电荷数和质量数都守恒。
（1）α 衰变：原子核 92 U 放出α粒子，变成新的原子核 衰变方程
238 92
238
234 90
Th
U He Th
4 2 234 90
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： 4 高速运动的氦原子核（ 2 He ）， 射出的速率达0.1C,具有很强的电离 作用,但穿透能力很弱. (2)β射线： 0 高速运动的电子( 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
t
(2)半衰期长短 由原子核自身因素决定 与原子所处的物理、化学状态 及周围环境温度无关
5、化石、文物年代鉴定
14 6
C
是 12 6
C
放射线同位素，它的半衰期5730年，
大气中的CO2在生物的新陈不变，但生的死后，新陈代谢停止，由于是
A Z
α 衰变规律：新的原子核比原来的核质量数减少4，电荷数减小2
X He
4 2
A 4 Z 2
Y
（2） β 衰变：原子核衰变放出β粒子的衰变
234 90
Th e Pa
0 1 234 91
β 衰变规律：新的原子核比原来的核质量数不变，电荷数增加1 A 0 A Z 1 Z 1
X e Y
e
4、衰变的快慢
(1)半衰期 放射线无素的原子核有 半数发生衰变需要的时间 叫半衰期
1 m M( ) 2
氡半衰期为3.8天 镭半衰期为1.6×103年 铀半衰期为4.5×109年
m/g 10 氡的衰变曲线 5 2.5 1.25 0 3.8 3.8 7.6 3.8 11.4 3.8 t/d
然放射性，会发生衰变，生物残骸中的 C 不断减小。 因此只要测量出古代动植物残骸中的
14 6 14 6
14 6
C 具有天
12 6
C比值将
12 6
C与
14 6
C
比
值就可以估计它们年年龄-------这种方法叫 C 鉴年法
例如：某古代植物中 6 C 的含量是活植物体中 6 C 的含量的1/8，则由 该植物死亡时间是5730×3=17190年
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。
（3）γ射线：在原子核衰变过程中产生的新核，有些处于激发态，这些 不稳定的激发态会辐射出光子（ γ射线），所以γ射线都伴随α 、β衰变过程中
写出下列核反应方程：
4 2
He AI
27 13
n
1 0
30 15
226 88
P Si
30 14
Ra Pb He
206 82 4 2
0 1
14 14
贝克勒尔（法国） 国科学院举行了一次重要学术讨论会，在伦琴发明的 直接感召下而进行研究的科学家当中有一位是 安托万· 亨利· 贝克勒尔。贝克勒尔虽然是有意在 做X射线的研究， 但是却偶然发现了甚至更为重要的放射现象 贝克勒尔选择氧化铀作为主攻对象，他精心设计 了研究方案，用一张黑纸包好一张感光底片，在 底片上放置两小块铀盐和钾盐的混合物。在其中 一块和底片之间放了一枚银元，然后把这些东西 放在阳光下放置几小时，让底片略微有些感光， 虽不太清晰，但还可以分解银元的影象。可是凑 巧碰上连阴雨，他只好把实验的东西原封不动地 （1903年诺贝尔物理学奖 ） 锁进抽屉。5天后，天放晴，继续中断的试验。他 是个细心过人的人，在试验前他重新检查一遍实 验品。使他吃惊的是，在没有阳光的情况下，底 片上竟然出现明显的感光现象。这说明铀本身在 发光！第二天他在科学院的学术报告上公布这一新 发现。他又用验电器对这种射线进行了定量研究 ，终于揭示了放射性的奥妙。
第2节
原子核衰变及半衰期
伦琴
（德国）
1895年9月8日这一天，伦琴正在做阴极射线实验。 伦琴接通阴极射线管的电路时，他惊奇地发现在 附近一条长凳上的一个荧光屏（镀有一种荧光物 质氰亚铂酸钡）上开始发光，恰好象受一盏灯的 (1901年伦琴获得诺贝尔物理奖) 感应激发出来似的。他断开阴极射线管的电流， 荧光屏即停止发光。由于阴极射线管完全被覆盖 ，伦琴很快就认识到当电流接通时，一定有某种 不可见的辐射线自阴极发出。由于这种辐射线的 神密性质，他称之为“X射线 1895年12月伦琴写出了他的第一篇X射线的论文