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成才之路 物理,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-5,原子核,第十九章,第二節(jié) 放射性元素的衰變,第十九章,你知道考古學家靠什么推斷古化石的年代嗎？,1．定義 原子核放出________或________，由于核電荷數變了，它在周期表中的位置就變了，變成________原子核。 2．衰變的類型 一種是________，另一種是________，而γ射線是伴隨α衰變或β衰變產生的。,原子核的衰變,α粒子,β粒子,另一種,α衰變,β衰變,電荷數,質量數,1．定義 放射性元素的原子核有______發(fā)生衰變所需的時間，叫作半衰期。 2．決定因素 放射性元素衰變的快慢是由原子核_______因素決定的，跟原子所處的__________ (如溫度、壓強)或__________ (如單質、化合物)無關。,半衰期,半數,內部,物理狀態(tài),化學狀態(tài),3．適用條件 半衰期是一個統(tǒng)計概念，是對_______的原子核衰變規(guī)律的總結，對于一個特定的原子核，_______確定何時發(fā)生衰變，但可以確定各個時刻發(fā)生衰變的概率，即某時衰變的可能性，因此，半衰期只適用于______________。,大量,無法,大量的原子核,一、對α衰變和β衰變的實質的正確理解 1．原子核的衰變 原子核放出α粒子或β粒子后就變成了新的原子核，我們把這種變化稱為原子核的衰變。α粒子、β粒子及γ射線都是從原子核里發(fā)射出來的，但不能認為原子核是由這些粒子組成的，原子核是由質子和中子組成的。 2．α衰變的實質 是原子核中的2個質子和2個中子結合在一起發(fā)射出來的。,3．β衰變的實質 是原子核內的一個中子變成一個質子和電子，從而放出高速電子流。 4．γ射線 是伴隨α衰變或β衰變產生的，γ射線不改變原子核的電荷數和質量數。其實質是放射性原子核在發(fā)生α衰變或β衰變時，產生的某些新核由于具有過多的能量(核處于激發(fā)態(tài))而輻射出γ光子。,特別提醒： (1)核反應中遵循質量數守恒而不是質量守恒，核反應過程中反應前后的總質量一般會發(fā)生變化(質量虧損)而釋放出核能。 (2)當放射性物質發(fā)生連續(xù)衰變時，原子核中有的發(fā)生α衰變，有的發(fā)生β衰變，同時伴隨著γ輻射。 (3)為了確定衰變次數，一般是由質量數的改變先確定α衰變的次數，這是因為β衰變的次數的多少對質量數沒有影響，然后再根據衰變規(guī)律確定β衰變的次數。,(1)當原子核發(fā)生α 衰變時，原子核的質子數和中子數如何變化？為什么？ (2)當發(fā)生β 衰變時，新核的核電荷數相對原來的原子核變化了多少？新核在元素周期表中的位置怎樣變化？ 解析：(1)當原子核發(fā)生α衰變時，原子核的質子數和中子數各減少2個。因為α粒子是原子核內2個質子和2個中子結合在一起發(fā)射出來的。 (2)當原子核發(fā)生β衰變時，新核的核電荷數相對于原來增加了1個。新核在元素周期表中的位置向后移動了1個位次。,3．適用條件 半衰期是一個統(tǒng)計概念，是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結，對于一個特定的原子核，無法確定其何時發(fā)生衰變，半衰期只適用于大量的原子核。 4．應用 利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點，可以測量其衰變程度、推斷時間。,衰變規(guī)律的應用,分析：(1)可根據衰變過程中質量數守恒和電荷數守恒求解； (2)根據每發(fā)生一次α衰變原子核的質子數和中子數均少2，每發(fā)生一次β衰變原子核的中子數少1，質子數多1來推算； (3)根據(1)的解答結果寫方程。,點評：寫核反應方程的基本原則是質量數守恒和電荷數守恒，依據這兩個原則列方程就可確定α衰變和β衰變的次數，根據每發(fā)生一次α衰變新核的質子數和中子數均比原來的核少2，每發(fā)生一次β衰變中子數少1，質子數多1，就可計算多次衰變后的核與原來核的質子數和中子數的差值，也可根據其核電荷數和核質量數進行推算。,半衰期的應用,點評：找出每分鐘衰變次數與其質量成正比這一隱含條件是解決本題的關鍵。,現在很多心血管?？漆t(yī)院引進了一種被稱為“心臟灌注顯像”的檢測技術，方法是將若干毫升含放射性元素锝的注射液注入被檢測者的動脈，經過40分鐘后，這些含放射性物質的注射液通過血液循環(huán)均勻地分布在血液中，這時對被檢測者的心臟進行造影。心臟血管正常的位置由于有放射性物質隨血液到達而顯示出有射線射出；心臟血管被堵塞的部分由于無放射性物質到達，將無射線射出。醫(yī)生根據顯像情況就可以判定被檢測者心血管有無病變，并判斷病變位置。,答案：B 解析：如果半衰期太短，則在放射期內，放射性物質的注射液尚未均勻地分布在血液中而無法完成檢測工作，再則因放射強度較大而對人體造成傷害。如果半衰期太長，放射性物質長期殘留在人體內也會對人體造成傷害。對比四個選項中的時間，應以10小時為宜，故正確選項應為B。,易錯分析：不明確半衰期的真正含義，認為發(fā)生衰變的核的個數為一半指核的質量數變?yōu)橐话?，半數核發(fā)生衰變經歷的時間指全部核衰變所經歷時間的一半，而錯選A、C項。不明確半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，是對大量的原子核的衰變規(guī)律的總結，而錯選D。 正確解答：放射性元素的核從個數上看有半數發(fā)生衰變所經歷的時間叫半衰期，A、C錯，B正確；半衰期只適用于大量的原子核，D錯誤。 正確答案：B,