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高中物理第3章原子核与放射性第2节原子核衰变及半衰期鲁科35鲁科高二35物理
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[解析] 21803Bi 经一次衰变变成210aX，由于质量数不变，所以只 发生了一次 β 衰变，核电荷数增加 1 即 a＝83＋1＝84，①是 β 衰变.21803Bi 经一次衰变变成81bTi，由于核电荷数减少 2，所以只 发生了一次 α 衰变，质量数减少 4，即 b＝210－4＝206，②是 α 衰变，故 A、C 项均错误，B 项正确；20861Ti 变成20862Pb，质 量数不变，核电荷数增加 1，所以只能经过一次 β 衰变，故 D 项错误． [答案] B
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将 α、β、γ 三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场， 如图表示射线偏转情况中正确的是( )
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
[思路点拨] 求解本题应把握以下两点：
(1)α 粒子、β 粒子在磁场中偏转，求半径再比较．
(2)α 粒子、β 粒子在电场中做平抛运动，求偏向位移再比较． 12/9/2021
12/9/2021
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对某一确定的 x 值，α、β 粒子沿电场线偏转距离之比为 yyαβ＝qqαβ·mmβα·vv22βα
1 ＝21×1 8440×（（00.9.19cc））22≈318. 由此可见③错误，④正确．
[答案] B
12/9/2021
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求解此类题目要熟知以下两点 (1)三种射线的带电性质． (2)正、负电荷在电场或磁场中的运动规律及解题方法．
速度
0.1c
0.9c
c
在电场或磁场
与 α 射线反向
偏转
不偏转
中
偏转
贯穿本领
最弱用纸能挡 较强穿透几毫 最强穿透几厘
新教材高中物理第五章原子核第2节放射性元素的衰变课件新人教版选择性必修第三册
1.知道原子核的两种衰变类型、衰变规律及实质。 2.理解半衰期的概念及决定因素，会利用半衰期解决相关问题。 3.知道放射性同位素，了解其应用与防护。 4．知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程。
一、原子核的衰变 1．填一填 (1)定义：原子核自发地放出 α 粒子或_β 粒子，变成另一种原子核的变化。 (2)α 衰变
mA＝122TTm0＝14m0
B 剩余的质量 mB＝1222TTm0＝12m0
所以mmAB＝12，故选项 B 正确。 答案：B
3．[多选]日本福岛核电站核泄漏事故中的污染物中含有碘 131，碘 131 不稳
定，发生 β 衰变，产生对人体有危害的辐射，其半衰期为 8 天，关于碘 131，
下列说法正确的是
[解析] (1)设29328U 衰变为28026Pb 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 92＝82＋2x－y 解得 x＝8，y＝6 即一共经过 8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变。 (2) 20862Pb 比29328U 的质子数少 92－82＝10 中子数少(238－92)－(206－82)＝22。 (3)核反应方程为：29328U→20862Pb＋842He＋6－1 0e。 [答案] (1)8 次 α 衰变 6 次 β 衰变 (2)10 22 (3)29328U→28026Pb＋842He＋6－1 0e
[易错警示] 关于半衰期的两个误区
(1)错误地认为半衰期就是一个放射性元素的原子核衰变到稳定核所经历的 时间。其实半衰期是大量的原子核发生衰变时的统计规律。
(2)错误地认为放射性元素的半衰期就是元素质量减少为原来一半所需要的 时间，该观点混淆了尚未发生衰变的放射性元素的质量与衰变后元素的质量的 差别。其实衰变后的质量包括衰变后新元素的质量和尚未发生衰变的质量。
原子核的组成和放射性衰变
原子核的组成和放射性衰变一、原子核的组成1.质子：带正电的粒子，质量约为1个原子质量单位。
2.中子：不带电的粒子，质量约为1个原子质量单位。
3.原子核：由质子和中子组成，是原子的核心部分。
二、放射性衰变1.放射性衰变：原子核自发地放出射线，转变为另一种原子核的过程。
2.衰变类型：a.α衰变：原子核放出一个α粒子（即氦核），质量数减少4，原子序数减少2。
b.β衰变：原子核放出一个β粒子（电子或正电子），原子序数增加1或减少1。
c.γ衰变：原子核放出γ射线，不改变原子核的质量数和原子序数。
3.半衰期：放射性物质衰变到其原有数量一半所需的时间，具有统计规律。
三、原子序数和质量数1.原子序数：原子核中质子的数量，决定了元素的化学性质。
2.质量数：原子核中质子和中子的总数。
3.核反应：原子核之间的相互作用，可能导致原子核的变化。
4.核裂变：重核分裂成两个或多个轻核的过程，释放大量能量。
5.核聚变：轻核融合成重核的过程，释放大量能量。
五、重要核反应1.轻核聚变：如氘和氚的聚变反应，是太阳和其他恒星能量来源的主要过程。
2.重核裂变：如铀-235或钚-239的裂变反应，是核电站和核武器的能量来源。
六、核能的应用1.核能发电：利用核反应堆中的核裂变过程，产生热能，驱动发电机发电。
2.核武器：利用核裂变或核聚变过程，释放巨大能量，具有极大的破坏力。
七、核辐射的危害1.电离辐射：辐射能量足以将物质电离，对人体细胞造成损伤，可能导致基因突变和细胞死亡。
2.放射性污染：放射性物质泄漏或排放，对环境和生活造成长期危害。
八、核安全的意义1.防止核事故：确保核设施的安全运行，防止核泄漏和核辐射事故。
2.防止核扩散：加强核材料和核技术的监管，防止核武器和核材料的扩散。
3.促进核能可持续发展：在确保核安全的前提下，发展核能，满足人类能源需求。
习题及方法：1.习题：一个质量数为235的铀原子核发生β衰变后，求新核的质量数和原子序数。
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
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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.
核能和核辐射原子核的稳定性和放射性
核能和核辐射原子核的稳定性和放射性核能和核辐射：原子核的稳定性和放射性核能是指从原子核中释放出来的能量，而核辐射则是指一种现象，在放射性元素中发生放射性衰变时，会释放出放射线和粒子。
原子核的稳定性和放射性是核能和核辐射的基础，本文将对这一主题进行探讨。
一、原子核的稳定性原子核由质子和中子组成，质子带有正电荷，中子则是中性粒子。
原子核的稳定性取决于质子和中子的比例以及质子和中子的排列方式。
如果质子和中子数量适当并合理排列，原子核将处于相对稳定的状态。
但如果此平衡被打破，原子核就会出现不稳定性，进而发生核衰变。
原子核的稳定性主要由两个因素决定：原子核的尺寸和核力的作用。
1. 原子核的尺寸原子核尺寸小于1×10^-15米，由于其微小的体积，原子核内的粒子间的排列非常密集。
质子和中子之间的成键能够维持原子核的稳定性。
如果核内的成键力不足以抵抗质子相互间的排斥力，核就会变得不稳定。
2. 核力的作用原子核内的质子之间存在着排斥力，相互之间靠近时会受到库伦力的排斥。
而核力是一种更强大的力，可以在非常短的距离内中和库伦力，使得质子和中子保持在核内。
核力的作用使得原子核可以保持相对稳定。
二、核衰变和放射性当原子核不稳定时，它会通过放射性衰变来追求更稳定的状态。
放射性衰变是指原子核自发地变为另一种原子核并释放放射线或粒子的过程。
这种放射现象就是核辐射。
核衰变可以分为三种类型：α衰变、β衰变和γ衰变。
1. α衰变α衰变是指原子核放出一个氦核，即两个质子和两个中子组成的粒子。
α粒子的质量数为4，电荷数为+2。
通过释放α粒子，母核的质量数减少4个单位，原子序数减少2个单位。
2. β衰变β衰变分为β-衰变和β+衰变两种形式。
β-衰变发生在中子过多的原子核中，其中一个中子会转变成质子、电子和反中微子。
质子数增加1个，中子数减少1个。
β+衰变发生在质子过多的原子核中，其中一个质子会转变成中子、正电子和中微子。
质子数减少1个，中子数增加1个。
高考物理科普原子核与放射性衰变
高考物理科普原子核与放射性衰变在高考物理中，原子核与放射性衰变是一个重要的知识点。
了解原子核和放射性衰变的基本概念和原理，对于理解核物理、辐射与防护以及现代科技的应用都有着重要的意义。
本文将从原子核的结构、放射性衰变的种类和特点以及核能的应用等方面进行科普。
一、原子核的结构原子核是构成原子的重要组成部分之一，它位于原子的中心，由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子是中性粒子，质子和中子统称为核子。
质子和中子的集合形成了原子核，而电子绕着原子核运动。
原子中的质子数目称为原子序数，通常用字母Z表示；质子数目和中子数目的总和称为质量数，通常用字母A表示。
一个元素的化学属性由其原子核的原子序数决定。
二、放射性衰变的种类和特点放射性衰变是指某些不稳定核在一定时间内自发地发生变化，释放出放射性物质和射线的过程。
常见的放射性衰变有α衰变、β衰变和γ射线。
1. α衰变：α衰变是指原子核放出一个α粒子的过程。
α粒子由两个质子和两个中子组成，相当于一个氦原子核。
α衰变会使原子核的质量数减少4，原子序数减少2。
例如，铀238衰变成钍234，放出一个α粒子。
2. β衰变：β衰变分为β+衰变和β-衰变两种。
β+衰变是指原子核中的一个质子转化为一个中子，并同时放出一个正电子和一个中性粒子。
这个中性粒子通常称为反中子。
β+衰变会使原子核的质量数不变，原子序数减少1。
β-衰变是指原子核中的一个中子转化为一个质子，并同时放出一个电子和一个反中子。
β-衰变会使原子核的质量数不变，原子序数增加1。
3. γ射线：γ射线是一种无电荷、无质量的电磁波，它是放射性核衰变的伴随现象。
γ射线在原子核衰变过程中释放，其能量很高，穿透能力很强。
三、核能的应用核能是指核反应中释放的巨大能量。
核能的应用包括核武器、核能发电和核医学等多个领域。
1. 核武器：核武器利用放射性衰变过程中释放的巨大能量，通过裂变或聚变反应引起核爆炸。
核武器具有巨大的威力和杀伤力，对人类和环境造成极大的危害。
揭秘原子核的稳定性和放射性衰变
揭秘原子核的稳定性和放射性衰变原子核是构成物质基础的微观粒子，它的稳定性与放射性衰变是核物理研究的重要课题。
本文将揭秘原子核的稳定性和放射性衰变的原理和机制。
一、原子核稳定性的基本要素原子核的稳定性受到以下几个因素的影响：1. 核子的质子数与中子数：核子由质子和中子组成。
对于较轻的原子核，质子数与中子数相当，稳定性较好。
但随着原子核质量的增加，中子数要略多于质子数才能保持稳定。
2. 核子的相互作用：核子之间存在着强相互作用力、电磁相互作用力和弱相互作用力。
强相互作用力是最强的一种力，它的作用可以使质子与质子、质子与中子之间产生相互吸引，从而增加核的稳定性。
3. 核子的排斥效应：质子带正电，彼此之间受到排斥力的作用。
质子间的排斥力是强相互作用力的一种副作用，会降低核的稳定性。
二、原子核的稳定性规律根据核稳定性的规律，我们可以得出以下几个结论：1. 稳定核素的范围：在元素周期表中，质子数与中子数都比较小的原子核相对稳定。
随着质子数和中子数的增加，原子核的稳定性会减弱。
一般来说，原子序数小于等于20的元素的核都较为稳定。
2. 魔数核子：某些特定的质子数和中子数组合形成的核素较为稳定，被称为魔数核子。
常见的魔数核子有氦-4、氧-16、钙-40等。
魔数核子的稳定性来源于核外层的电子排布，使核内部的核子排布更平衡。
3. β衰变：当原子核中的中子过多或过少时，为了保持核的稳定，会发生β衰变。
β衰变可分为β-衰变和β+衰变两种形式。
β-衰变是中子转变为质子，同时释放出一个电子和一个反中微子。
β+衰变是质子转变为中子，同时释放出一个正电子和一个中微子。
三、放射性衰变的机制放射性衰变是指原子核自发地转变为其他核的过程，放出辐射能量。
主要有α衰变、β衰变和γ衰变三种形式。
1. α衰变：α衰变是指原子核释放出一个α粒子，即两个质子和两个中子组成的核。
α衰变通常发生在质子数较大的重核上，以减少核内的排斥力。
这种衰变会使核的质量数减小4，而原子序数减小2。
原子核物理学17
二、β衰变（包括β+、β－ 和K俘获三种方式）
1、β－ 衰变
●中子数相对过多的核 反中微子
01 n11p 10 e 00
A Z
X
Z
A1Y
10
00
Q
210 83
Bi
210 84
Po
0 -1
e
钚
位移定则:子核在元素周期表中 的位置右移1格。
●许多核素发生β衰变的同时，伴随γ射线产生。
2、β+ 衰变
中子相对过少的原子核，基态能量
回旋加速器是质子治疗系统的核心
质子治疗装置是一套庞大而又复杂的系统，它由质子加速器、 束流输运系统、输流配送系统、剂量监测系统、患者定位系 统和控制系统构成，长达70米。其核心是一台回旋加速器， 用以生产高能质子射束；磁铁直径434厘米，加速器重210吨。 它发出质子束能量高达230兆电子伏，足以射入任何深部的 肿瘤。
数和半整数
磁量子数 mI I,I 1, , I 1, I
取向数 = 2 I + 1
核自旋的确定： 质子和中子的自旋 I 1
2
偶偶核，I 为零；
奇奇核，I 为整数；
1H的自旋量子数I=1/2 自旋磁量子数m=±1/2 即氢核在外磁场中应有 两种取向,代表两种不 同的能级
偶奇核，I 为半整数（1/2的奇数倍）。
三、γ衰变和内转换
1. γ衰变
α、β衰变到子核的激发态.处于激发态的核不稳定,要向 低能态跃迁,同时往往放出γ光子
●处于激发态的原子核，在不改变组
成（Z、N）的情况下，放出能量跃迁
到较低能态的现象。
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Co*
60 27
Co
Am Z