(精品)第2节原子核衰变及半衰期.ppt

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1、四、衰变的快慢四、衰变的快慢(1)半衰期半衰期放射线无素的原子放射线无素的原子核有半数发生衰变核有半数发生衰变需要的时间叫半衰需要的时间叫半衰期期(2)半衰期长短由原子核自半衰期长短由原子核自身因素决定与原子所处的物身因素决定与原子所处的物理、化学状态及周围环境温理、化学状态及周围环境温度无关度无关m/gt/d1052.51.2503.87.611.43.83.83.8氡的衰变曲线氡的衰变曲线氡半衰期为氡半衰期为3.8天天半衰期、它表征放射性元素的原子核有半衰期、它表征放射性元素的原子核有一半发生衰变所需的时间。它是从大量一半发生衰变所需的时间。它是从大量原子核衰变中得出的原子核衰变中得出的统

2、计规律统计规律，对个别，对个别的放射性原子核的衰变无实际物理意义。的放射性原子核的衰变无实际物理意义。半衰期由原子核的半衰期由原子核的内部因素决定内部因素决定，与，与外外界条件界条件及与物质的及与物质的物理、化学状态无关物理、化学状态无关。即使处于物理运动，化学变化中也不会即使处于物理运动，化学变化中也不会影响它的半衰期。因此它是反映某种元影响它的半衰期。因此它是反映某种元素原子核特征的重要物理量。素原子核特征的重要物理量。应用：化石、文物年代鉴定应用：化石、文物年代鉴定是放射线同位素，它的半衰期5730年由于是由于是具有天然放射性，会发生衰变，生物残具有天然放射性，会发生衰变，生物残骸中的骸

3、中的比值将不断减小。因此只要测量出比值将不断减小。因此只要测量出古代动植物残骸中的古代动植物残骸中的与与比值就可以估计比值就可以估计它们年年龄它们年年龄-这种方法叫这种方法叫鉴年法鉴年法例如：某古代植物中例如：某古代植物中的含量是活植物体的含量是活植物体中中的含量的的含量的1/8，则由该植物死亡时间是，则由该植物死亡时间是 57303=17190年放射性同位素放射性同位素放射性同位素放射性同位素在农业、医疗卫生、和科学研究等许多方在农业、医疗卫生、和科学研究等许多方在农业、医疗卫生、和科学研究等许多方在农业、医疗卫生、和科学研究等许多方面得到了广泛的应用其应用是沿着两个方向展开的面得到了广泛的

4、应用其应用是沿着两个方向展开的面得到了广泛的应用其应用是沿着两个方向展开的面得到了广泛的应用其应用是沿着两个方向展开的放放射射性性的的应应用用1、射线应用、射线应用2、示踪原子、示踪原子探伤仪探伤仪培育新种培育新种保存食物保存食物消除有害静电消除有害静电消灭害虫消灭害虫治疗恶性肿瘤治疗恶性肿瘤农作物检测农作物检测诊断器质性和功能性疾病诊断器质性和功能性疾病生物大分子结构及功能研究生物大分子结构及功能研究9.关于放射性元素原子核的衰变，下列叙述中哪些关于放射性元素原子核的衰变，下列叙述中哪些是正确的是正确的A.射线是伴随射线是伴随射线或射线或射线而发射出来的射线而发射出来的B.半衰期的大小不随压

5、强、化学状态、温度等变半衰期的大小不随压强、化学状态、温度等变化而变。化而变。C.某核放出一个粒子后，就变成了新的元素某核放出一个粒子后，就变成了新的元素D.若原来有某种放射性元素的原子核若原来有某种放射性元素的原子核10个，则经个，则经一个半衰期后，一定有一个半衰期后，一定有5个原子核发生了衰变。个原子核发生了衰变。教材帮教材帮P93第第9题题ABC11.如图所示，在有小孔的铅盒里放有能连续放出如图所示，在有小孔的铅盒里放有能连续放出、三种射线的放射性元素，放出的三种射线都打在对面屏三种射线的放射性元素，放出的三种射线都打在对面屏M上的上的A点，要使三种射线分开，分别打在屏上的点，要使三种射

6、线分开，分别打在屏上的A、B、C三点三点(其中其中B到到A的距离大于的距离大于C到到A的距离的距离)，可采取的，可采取的措施是在屏与孔之间加上措施是在屏与孔之间加上.A.垂直于纸面向里的匀强磁场垂直于纸面向里的匀强磁场B.垂直于纸面向外的匀强磁场垂直于纸面向外的匀强磁场C.水平向右的匀强电场水平向右的匀强电场D.水平向左的匀强电场水平向左的匀强电场教材帮教材帮P93第第11题题BC16钍核钍核90230Th发生衰变生成镭核发生衰变生成镭核88226Ra并放出一个粒子并放出一个粒子设该粒子的质量为设该粒子的质量为m、电荷量为、电荷量为q，它进入电势差为，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极的带

7、窄缝的平行平板电极S1和和S2间电场时，其速度间电场时，其速度为为v0，经电场加速后，沿，经电场加速后，沿Ox方向进入磁感应强度为方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox垂直平板电极垂直平板电极S2，当粒子从，当粒子从P点离开磁场时，其速度方向与点离开磁场时，其速度方向与Ox方向方向的夹角的夹角=60，如图，整个装置处于真空中，如图，整个装置处于真空中(1)写出钍核衰变方程；写出钍核衰变方程；(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；(3)求粒子在磁场中运求粒子在磁场中运动所用时间动所用时间t.教材帮教材帮

8、P93第第16题题2.原子核原子核A经经衰变变成原子核衰变变成原子核B,原子原子核核B再经再经衰变变成原子核衰变变成原子核C,则则A核核C的中子数比核的中子数比核A少少2B核核C的质子数比核的质子数比核A少少1C核核C的中子数比核的中子数比核A多多1D核核C的质子数比核的质子数比核B少少1教材帮教材帮P92第第2题题B1.原子核原子核A发生发生衰变后变为原子核衰变后变为原子核abX，原，原子核子核B发生发生衰变后变为原子核衰变后变为原子核dcY，已知，已知原子核原子核A和原子核和原子核B的中子数相同，则两的中子数相同，则两个生成核个生成核X和和Y的中子数以及的中子数以及a、b、c、d的关系可能

9、是（）的关系可能是（）AX的中子数比的中子数比Y少少1BX的中子数比的中子数比Y少少3C如果如果a-d=2，则，则b-c=3D如果如果a-d=2，则，则b-c=1 教材帮教材帮P87学会了吗学会了吗1AC11.三个三个原子原子核核XYZ，X核放出一个正电子后变核放出一个正电子后变成成Y核，核，Y核与质子发生核反应后生成核与质子发生核反应后生成Z核并放核并放出一个氦核。则下面说法正确的是：出一个氦核。则下面说法正确的是：A.X核比核比Z核多一个质子核多一个质子B.X核比核比Z核少一个中子核少一个中子C.X核的质量数比核的质量数比Z核大核大3D.X核与核与Z核的总电荷是核的总电荷是Y核的核的2倍倍

10、教材帮教材帮P84第第11题题CD9.有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子中中“俘获俘获”一个电子形成一个新原子（例如从离一个电子形成一个新原子（例如从离原子核最近的原子核最近的K层电子中俘获电子，叫层电子中俘获电子，叫“K俘获俘获”），发生这一过程后，新原子核（），发生这一过程后，新原子核（）A新原子是原来原子的同位素新原子是原来原子的同位素B新原子核比原来的原子核少一个质子新原子核比原来的原子核少一个质子C新原子核将带负电新原子核将带负电D新原子核比原来的原子核少一个中子新原子核比原来的原子核少一个中子教材帮教材帮P84第第9题题B例例11：

11、一静止的铝原子核：一静止的铝原子核俘获一速度为俘获一速度为1.0X107m/s的质子的质子p后，变为处于激发态的硅原后，变为处于激发态的硅原子核子核，下列说法正确的是，下列说法正确的是_A、核反应方程为、核反应方程为B、核反应方程过程中系统动量守恒、核反应方程过程中系统动量守恒C、核反应过程中系统能量不守恒、核反应过程中系统能量不守恒D、核反应前后核子数相等，所以生成物的质、核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和量等于反应物的质量之和E、硅原子核速度的数量级为、硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与，方向与质子初速度方向一致质子初速度方向一致教材帮教材帮P83例例11A

12、BE4、静止在匀强磁场中的，、静止在匀强磁场中的，63Li俘获一个速度为俘获一个速度为v0=7.7104m/s的中子而发生核反应，的中子而发生核反应，63Li+10n31H+42He，若已知，若已知He的速度为的速度为v2=2.0104m/s，其方向跟中子反应前的速度方，其方向跟中子反应前的速度方向相同，求：向相同，求：（1）31H的速度的速度V1（2）粒子）粒子31H和和42He的轨道半径之比的轨道半径之比（3）反应后粒子运动的周期之比）反应后粒子运动的周期之比教材帮教材帮82学会了吗学会了吗4例例6：静止的氮核（：静止的氮核（147N）被速度为）被速度为v0的中子的中子（10n）击中，生成碳核）击中，生成碳核和另一种新原子核，和另一种新原子核，已知已知与新原子核的速度方向与碰撞前中子的与新原子核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核速度方向一致，碰后碳核与新原子核的动量与新原子核的动量之比为之比为l：1(1)写出核反应方程式写出核反应方程式(2)求求与新原子核的速度各是多大与新原子核的速度各是多大?教材帮教材帮P82例例6