高中物理选修35放射性元素的衰变PPT课件
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精品――高中物理 人教版选修35 192放射性元素的衰变PPT课件
氡222衰变为钋218的半衰期为3.8天 镭226衰变为氡222的半衰期为1620年 铀238衰变为钍234的半衰期长达4.5×109年
规律1：不同的放射性元素，半衰期不同
规律2：半衰期由核自身的因素决定，跟所处的化 学状态和外部条件都无关。半衰期不会改变。
规律3：半衰期满足统计规律,研究个别原子的半 衰期毫无意义。
第十九章 原子核
19.2 放射性元素的衰变
A z
X
方法一：利用磁场
方法二：利用电场
α× 射× 线×
+×
γ射线
×××× ×××× ×××× ××××
β射线 -
问题：三种射线来自哪里？
2
思考:根据质量守恒和电荷守恒，原子核在放出射 线后,自身会产生什么变化? 1.原子核的衰变：我们把原子核由于放出某种粒子
X
Y A4
Z2
24He
二、 β衰变
β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．
293T 04 h2931 P 4 a1 0e
244 83
BiΒιβλιοθήκη ?210 84Po
?
A Z
X
YA
Z 1
10e
思考与讨论：原子核里没有电子，β衰变中的电子
来自哪里？
1 0
n
1 1
H
0 1
e
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．
【例1】已知钍234的半衰期是24天，1g钍经过 120天后还剩多少？
【例2】铋210的半衰期是5天，经过多少天后， 20g铋还剩1.25g?
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
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
生化学反应2 X2 O + 2 F2 = 4 XF + O2 之后，XF的半衰期为( )
A. 2天
B. 4天
C. 8天
C
D. 16天
[解析] 放射性元素的衰变快慢由原子核内部的自身因素决定，与原子的化
学状态无关。
2. （2021陕西安康高三联考）已知
的
30
15 P经过时间
A. 2.5min
后还剩 2 g 的
如图所示为粒子轰击氮原子核示意图。
（1） 充入氮气前荧光屏上看不到闪光，而充入氮气后荧光屏上看到了闪光，
说明了什么问题？
提示
充入氮气后，产生了新粒子。
（2） 原子核的人工转变与原子核的衰变有什么相同规律？
提示
质量数与电荷数都守恒，动量守恒。
（3） 如何实现原子核的人工转变？
提示人为地用粒子、质子、中子或光子去轰击一些原子核，可以实现原子
B. 地球的年龄大致为90亿年
C. 被测定的岩石样品在90亿年时，铀、铅原子数之比约为
1: 3
D. 根据铀半衰期可知，20个铀原子核经过一个半衰期后就
剩下10个铀原子核
[解析] 由于测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时的一半，由图像可
知对应的时间是45亿年，即地球年龄大约为45亿年，铀238的半衰期为45亿
B. C、8、17、1
C. O、6、16、1
D. C、7、17、2
[解析] 氮原子核，则 = 7；发现质子，说明 = 1，由质量数与电荷数守
恒得 = 14 + 4 − 1 = 17， = 2 + 7 − 1 = 8 ，则 X 是氧，则卢瑟福用
17
1
粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程是 42 He + 14
山西运城中学高中物理人教版选修35备课资料19.2 放射
放射性元素的衰变★新课标要求（一）知识与技能1、知道放射现象的实质是原子核的衰变2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律3、理解半衰期的概念（二）过程与方法1、能够熟练运用核衰变的规律写出核的衰变方程式2、能够利用半衰期来进行简单计算（课后自学）（三）情感、态度与价值观通过传说的引入，对学生进行科学精神与唯物史观的教育，不断的设疑培养学生对科学孜孜不倦的追求，从而引领学生进入一个美妙的微观世界。
★教学重点原子核的衰变规律及半衰期★教学难点半衰期描述的对象★教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备★课时安排1 课时★教学过程（一）引入新课教师：同学们有没有听说过点石成金的传说，或者将一种物质变成另一种物质。
学生讨论非常活跃，孙悟空，八仙，神仙；魔术，街头骗局。
点评：通过这样新颖的课题引入，给学生创设情景，能充分调动学生的积极性，挑起学生对未知知识的热情。
教师：刚才同学们讲的都很好，但都是假的。
孙悟空，八仙，神仙：人物不存在。
魔术，街头骗局：就是假的。
学生顿时安静，同时也心存疑惑：当然是假的，难道还有真的不成？点评：对于学生来讲要使其相信科学技术反对迷信，同时也要提高警惕小心上当受骗，提高学生自我保护意识。
更加吊起了学生学习新知识的胃口，为新课教学的顺利进行奠定了基础。
教师：那有没有真的（科学的）能将一种物质变成另一种物质呢？学生愕然。
点评：进一步吊起了学生学习新知识的胃口。
教师：有（大声，肯定地回答）学生惊讶，议论纷纷。
点评：再一次吊起了学生学习新知识的胃口。
通过这样四次吊胃口，新课的成功将是必然。
教师：这就是我们今天要学习的放射性元素的衰变。
点评：及时推出课题。
（二）进行新课1．原子核的衰变教师：原子核放出α或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中的位置就变了，变成另一种原子核。
我们把这种变化称为原子核的衰变。
学生豁然开朗：科学、真实的将一种物质变成另一种物质，原来就是原子核的衰变。
高中物理课件：放射性元素的衰变
元素铅206 (28026Pb) ，问这一过程衰变和衰变次数？
解：设经过x次衰变，y次衰变
U 238
92
28026Pb
x
24He
y
10e
238＝206＋4x 92 = 82 + 2x - y
x＝8 y＝6
二、半衰期(T)
1.定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的 时间 2.意义：表示放射性元素衰变快慢的物理量
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。
3.原子核衰变的分类:
（1）衰变:原子核放出一个粒子后变成另一个新的原子核，这 种衰变叫做衰变．
例：
U 238
92
23940Th
24He
衰变
A Z
X
Y A4
Z 2
24He
3.原子核衰变的分类:
（2）β衰变:原子核放出一个β粒子后，变成一个新的原子核，
放射性元素的衰变
人们通过什么现象发现原子核还有其内部结构的？
人们认识原子核的结 构就是从天然放射现 象开始的。
回顾：三种放射性射线的性质
成分
速度
氦原子核
射线
4 2
He
1/10光速
e 射线
高速电子流 0
接近光速
1
高能量
射线 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
听说过“点石成金”的传说吗？
4.实质
注意：
当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，
有的发生β衰变，同时就会伴随着γ辐射（没有γ衰变）。这
时，放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射
人教版高中物理 选择性 必修第三册：放射性元素的衰变【精品课件】
子从核中释放出来。
(3)半衰期是原子核有半数发生衰变需要的时间,经过两个半衰期原子核就
全部发生衰变。(
)
答案 ×
解析 经过一个半衰期,未发生衰变的元素,将有一半衰变,所以经过两个半
3
4
衰期,有 的元素发生衰变。
(4)通过化学反应也不能改变物质的放射性。(
)
答案 √
(5)原子核衰变、核反应过程中,电荷数、质量数、能量和动量都守恒。
元素周期表中的位置怎样变化?
要点提示 (1)当原子核发生α衰变时,原子核的质子数和中子数各减少2个。
因为α粒子是原子核内2个质子和2个中子结合在一起发射出来的。
(2)当原子核发生β衰变时,新核的核电荷数相对于原来增加了1个。新核在
元素周期表中的位置向后移动了1个位次。
知识归纳
1.衰变规律
原子核衰变时,电荷数和质量数都守恒。
(
)
答案 √
(6)利用γ射线照射种子,可以培育出优良品种。(
答案 √
)
2.放射性在技术上有很多应用,不同的放射源可用于不同目的。下表列出
了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线。
元素
钋210
氡222
锶90
铀238
射线
α
β
β
α、β、γ
半衰期
138天
3.8天
28年
4.5×109年
某塑料公司生产聚乙烯薄膜,方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜
粒子称为α衰变,放出β粒子称为β衰变,研究表明,碳14只放出β射线,钴60只
放出β、γ射线,镭226只放出α、γ射线。不同元素放出的射线相同吗?
要点提示 不同的放射性元素放出的射线是不同的。
高中物理 第三章 原子核 第2节 放射性 衰变课件 教科
电离形成的呢？ • α衰变的实质：
• β衰变的实质：
问题4：一放射性元素有10个原子核, 经过一个半衰期是否只有5个了呢？
【课堂反馈】
• 例1．(2012全国理综)U经过m次a衰变和n次β衰变,则 【】
• A．m=7，n=3 B. m=7 ,n=4 C．m=14, n=9 D．m=14 ,n=18
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
封不动地锁进抽屉。5天后，天放晴，继续中
B．Ｒ是Ｅ的同位 D．Ｑ是Ｅ的同位
素，Ｒ是Ｆ的同位素
• 例3．如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放 射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小； 再在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的 计数率不变.则x可能是【 】
• A.α和β的混合放射源
• B.纯α放射源
C
• C.α和γ的混合放射源
二、放射性 衰变
物理学史
●法国物理学家贝克日耳研究铀及铀的矿物发现了“天然放 射现象”
●居里夫妇对天然放射现象的研究发现了新元素“镭、钋”
在伦琴发明X射线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
贝克勒尔（法国）
尔。贝克勒尔是有意在做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
• D.纯γ放射源
• 例4．某原子核A的衰变过程为，下列说法正确的是【 】
• β衰变的实质：
问题4：一放射性元素有10个原子核, 经过一个半衰期是否只有5个了呢？
【课堂反馈】
• 例1．(2012全国理综)U经过m次a衰变和n次β衰变,则 【】
• A．m=7，n=3 B. m=7 ,n=4 C．m=14, n=9 D．m=14 ,n=18
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
封不动地锁进抽屉。5天后，天放晴，继续中
B．Ｒ是Ｅ的同位 D．Ｑ是Ｅ的同位
素，Ｒ是Ｆ的同位素
• 例3．如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放 射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小； 再在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的 计数率不变.则x可能是【 】
• A.α和β的混合放射源
• B.纯α放射源
C
• C.α和γ的混合放射源
二、放射性 衰变
物理学史
●法国物理学家贝克日耳研究铀及铀的矿物发现了“天然放 射现象”
●居里夫妇对天然放射现象的研究发现了新元素“镭、钋”
在伦琴发明X射线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
贝克勒尔（法国）
尔。贝克勒尔是有意在做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
• D.纯γ放射源
• 例4．某原子核A的衰变过程为，下列说法正确的是【 】
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.
高中物理 第19章 原子核 第2节 放射性元素的衰变课件5高二选修35物理课件
m
m
m
m
A. 4
B. 8
C.16
D.32
解析 根据半衰期公式 m 余＝m 原12τt ，将题目中的 数据代入可得 C 正确，A、B、D 错误。
答案(dáàn) C
12/9/2021
第十九页，共三十一页。
考点三 α衰变、β衰变在磁场中的轨迹分析
设有一个质量为 M0 的原子核，原来处于静止状态。 当发生一次α(或β)衰变后，释放的粒子的质量为 m，速 度为 v，产生的反冲核的质量为 M，速度为 V。
(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后， 会形成不稳定的146C，它很容易发生衰变，放出β射线变 成一个新核，其半衰期为 5 730 年，试写出 14C 的衰变方 程。
(2)若测得一古生物遗骸中的146C 含量只有活体中的 25%，则此遗骸距今约有多少年？
12/9/2021
第十六页，共三十一页。
12/9/2021
第十二页，共三十一页。
解析 原子核 A 进行一次β衰变后， 一个中子转变为一个质子并释放一个电子， 再进行一次α衰变，又释放两个中子和两个 质子，所以核 A 比核 C 多 3 个中子 1 个质 子，选项 C 正确，A、B、D 错误。
答案(dáàn) C
12/9/2021
第十三页，共三十一页。
[思路引导] (1)根据质量守恒和电荷数守恒写出衰变 方程。
(2)由古生物 14C 的含量与活体 14C 的含量对比可确定 其半衰期数，即可计算出古生物的年代。
[解析] (1)146C 的β衰变方程为： 146C―→ 0－1e＋147N。 (2)146C 的半衰期 τ＝5 730 年。 生物死亡后，遗骸中的146C 按其半衰期变化，设活体 中146C 的含量为 N0，遗骸中的146C 含量为 N，则 N＝12τt N0， 12/9/2[0答2即1 案0.]25N(10)＝14612C―5 7→t30N0－0，1e＋故15477Nt30＝(22)，11t4＝6011年460 年。
人教版选修3-5 19.2 放射性元素的衰变 (共21张ppt)(优质版)
• 1、 放射性元素衰变不可能有单独的γ衰变！
• 2、衰变后元素的化学性质发生了变化，即： 生成了新的原子核！
例：29328U 经过一系列衰变和衰变后，可以 变成稳定的元素铅206 (28026Pb) ，问这一过程
衰变和衰变次数？
解：设经过x次衰变，y次衰变
U 238
92
28026Pb
x
24He
y
• 2、碳14测年技术，14C是具有放射性的碳的同位素， 能够自发的进行β 衰变，变成氮。
巩固练习：
• 1．图中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
• A．a为α射线、b为β射线 • B．a为β射线、b为γ射线 • C．b为γ射线、C为α射线 • D．b为α射线、C为γ射线
Na
1224Mg
10e
思考与讨论
•原子核里没有电子，β衰变中的电子来自哪 里？
01n
H 1
1
0 1
e
3.原子核衰变的分类:
（1）
:原子核放出粒子的衰变叫做衰变．
A Z
X
Y A4
Z2
24He
（2）
:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．
A Z
X
Z A1Y 10e
（3）
: 伴随射线或射线产生.
注意：
计算表达式:
放射性元素的剩余质量 与原有质量的关系：
m
m0 (
1
t
)
2
练习
•1.铋210的半衰期是5天，经过多少天后， 20g铋还剩1.25g?
2. 10克镭226变为氡222的半衰期为1620年，有 人说：经过1620年有一半镭发生衰变，还有镭 （226）5克，再经过1620年另一半镭也发生了 衰变，镭226就没有了，对吗？为什么？
• 2、衰变后元素的化学性质发生了变化，即： 生成了新的原子核！
例：29328U 经过一系列衰变和衰变后，可以 变成稳定的元素铅206 (28026Pb) ，问这一过程
衰变和衰变次数？
解：设经过x次衰变，y次衰变
U 238
92
28026Pb
x
24He
y
• 2、碳14测年技术，14C是具有放射性的碳的同位素， 能够自发的进行β 衰变，变成氮。
巩固练习：
• 1．图中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
• A．a为α射线、b为β射线 • B．a为β射线、b为γ射线 • C．b为γ射线、C为α射线 • D．b为α射线、C为γ射线
Na
1224Mg
10e
思考与讨论
•原子核里没有电子，β衰变中的电子来自哪 里？
01n
H 1
1
0 1
e
3.原子核衰变的分类:
（1）
:原子核放出粒子的衰变叫做衰变．
A Z
X
Y A4
Z2
24He
（2）
:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．
A Z
X
Z A1Y 10e
（3）
: 伴随射线或射线产生.
注意：
计算表达式:
放射性元素的剩余质量 与原有质量的关系：
m
m0 (
1
t
)
2
练习
•1.铋210的半衰期是5天，经过多少天后， 20g铋还剩1.25g?
2. 10克镭226变为氡222的半衰期为1620年，有 人说：经过1620年有一半镭发生衰变，还有镭 （226）5克，再经过1620年另一半镭也发生了 衰变，镭226就没有了，对吗？为什么？
放射性元素的衰变(课件)高中物理(人教版2019选择性必修第三册)
－1e
0
30
30
1e
(4)15P→14Si＋________________________；
1
90
136
1
(5)235
U＋________________________→
92
38Sr＋ 54Xe＋100n；
0n
1
14
4
17
1H
(6) 7N＋2He→ 8O＋________________________。
→
′
′
+ + −
（2）衰变次数n 和 m
质量数守恒： A A '+ 4n
A A'
解得： n =
4
电荷数守恒：
Z Z '+ 2n m
A A'
m=
Z ' Z
2
【注意】为了确定衰变次数，一般是由质量数的改变先确定α衰变的次数，这是因为
β衰变的次数的多少对质量数没有影响，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数。
俘获一个α粒子，产生
13
15并放出一个粒子
C. 115俘获一个质子，产生 84并放出一个粒子
D. 63俘获一个质子，产生 32并放出一个粒子
1、半衰期（τ）
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
氡的衰变
m/m0
t /天
1/2
3.8
1/4
2×3.8
1/8
3×3.8
1/16
A．1∶4
B．4∶1
C．2∶1
D．1∶2
核反应
1、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核或发生状态变化的过程。
0
30
30
1e
(4)15P→14Si＋________________________；
1
90
136
1
(5)235
U＋________________________→
92
38Sr＋ 54Xe＋100n；
0n
1
14
4
17
1H
(6) 7N＋2He→ 8O＋________________________。
→
′
′
+ + −
（2）衰变次数n 和 m
质量数守恒： A A '+ 4n
A A'
解得： n =
4
电荷数守恒：
Z Z '+ 2n m
A A'
m=
Z ' Z
2
【注意】为了确定衰变次数，一般是由质量数的改变先确定α衰变的次数，这是因为
β衰变的次数的多少对质量数没有影响，然后再根据衰变规律确定β衰变的次数。
俘获一个α粒子，产生
13
15并放出一个粒子
C. 115俘获一个质子，产生 84并放出一个粒子
D. 63俘获一个质子，产生 32并放出一个粒子
1、半衰期（τ）
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。
氡的衰变
m/m0
t /天
1/2
3.8
1/4
2×3.8
1/8
3×3.8
1/16
A．1∶4
B．4∶1
C．2∶1
D．1∶2
核反应
1、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核或发生状态变化的过程。