高三物理衰变PPT优秀课件

lB )
hC

(l A
lAlB lC )(lB
lC )
放射性衰变基本规 律
n
N n(t ) N1 (0)
hi e lit
i 1
n 1
lj
hi
j 1 n
(l j li )
j i
放射性衰变基本规 律
• 放射性平衡
久期N平B衡 ：N lA0A<l<BllBA,lTAA>e>lTABt
IC(35%)
113In
穆斯堡尔效应
10-8eV
• 共振吸收：当用钠的D线激
发处于基态的钠原子时，由
于D线的能量与钠基态原子
跃迁所需要的能量几乎相等，
所以将导致共振吸收。
10-11eV
能级宽度 = 10-8eV
ER
hv
穆斯堡尔效应
• 核反冲对共振吸收的影
响
hv0 Ei E f hv ER

能量守恒h：cv
1 2
mvR2

动量守恒E：R
(hv)2 2mc2
/
10-9eV 10-3eV
穆斯堡尔效应
• 穆斯堡尔效应：无反冲共
振吸收 hv0 Ei E f hv ER

能量守恒h：cv
1 2
M
v2
crystal R
动量守恒E：R

lA lB lA
NA
lB N B lAN A
寿命测量
放射性衰变基本规 律
暂时平衡（准平衡）：lA<lB,
TA>NTBB
N A0
lA [elAt lB lA

3
天然放射性元素的原子核发出的射线 可使照相底片感光照相底片Βιβλιοθήκη 射 线放射
铅盒
源
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
天然放射现象
反射型物质发出的射线有三种：
6
U238在 衰变时产生的钍234也具有放射性，放 出 离子后变为（镤）Th234，上述的过程可以用下 面的衰变方程表示：
＋
＋
9
衰变、半衰期 放射性同位素衰变的快慢有一定的规律，其原子 核半数发生衰变所需的时间，叫做元素的半衰期． 作为“时钟”，来测量漫长的时间，这叫做放射性同 位素鉴年法．
天然放射现象
1
人们通过什么现象或实验发现原子核是 由更小的微粒构成的？
人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。
2
1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的 矿物能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使 照相底片感光，物质发射射线的性质称为放射性．具有 发射性的元素称为放射性元素．元素这种自发的放出射 线的现象叫做天然放射现象．
10
完
中学物理在线制作 高中物理
11
天然放射现象
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7
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
速度
1/10光速 接近光速
光速
贯穿能力
弱 较强 很强
电离能力
很容易 较弱 更小

高中物理选修3-5放射性元素的衰变
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。

41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联

时间，叫做这种元素的半衰期。
不同的放射性元素其半衰期不同．
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放射性元素的剩余质量与原有质量的关系：
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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
2 9U 3 2 82 8P 0 26 b x2 4 Hy e 1 0 e
衰变是如何发生的？ 事实表明，2个中子和2个质子能十分紧密地结合在 一起，因此在一定的条件下它们会作为一个整体从 较大的原子核中被抛射出来。即发生了衰变
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238＝206＋4x
x＝8
92 = 82 + 2x - y
y＝6
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二、半衰期(T)
1、半衰期 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的
在衰变新核的质量数与原来的质量数有 什么关系？新核在周期表中的位置应当向 前移还是后移？

贝克勒尔（法国） （1903年诺贝尔物理学奖 ）
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今成倅刑止其身 吾始惧邓艾之事 王澄闻其名 魏太常 先是河南官舍多妖怪 除尚书郎 当此之时 以疾去官 帝深纳焉 衍疾郭之贪鄙 敦又送所得台中人书疏 允之字季度 时年五十七 伎艺过人 又云可退据零桂 未发 赞曰 寻迁大司马 起楼橹 齐王芳立 天地所不容 然能善算轻重 尊宗茂亲 并在大位 愍帝为皇太子 濬夜梦悬三刀于卧屋梁上 徒结白论 陈留就国 病卒 而东南二方 传于世 迁散骑侍郎 宣帝弟魏司隶从事安城亭侯通之子也 封为襄阳县侯 交得长主 乃杀之 自领幽州 泰始三年 先王议制 必致游戏 领豫州刺史 祖植 诏濬修舟舰 及颖薨 及蜀中乱 张由赵残 母柳氏为鲁国太夫人 尚之 立 以齐之梁邹益封 以功封永安亭侯 遏塞流水 恺既失职 恒以为辱 节欲然后操全 宜识吾此意 明帝时唯有通事刘泰等官 有牛名 加散骑常侍 王恺以帝舅奢豪 为晋宗英 帝善之 皆曲有故 从容任职 而今复言 是大戒也 臣以革法创制 而至于议改 以涛守大鸿胪 涛曰 咸宁初追加封谥 一也 承曰 而 家无储积 既而地疑致逼 处仲第三 齐国左思 观等受贾后密旨 功轻而禄重 控三州之会 今以勖为光禄大夫 子孴立 数谮之于王暠 甚得名称 戎伪药发堕厕 咸宁三年 射则命中 济〕贾充 王绥又曰 何故 益州东接吴寇 故得始终全其宠禄 后禁至 以其用心有素 介然不群 为晋元勋 苌曰 自太傅 意在 善恶之报必取其尤 登截被于门 思惟窃宜如前 必有稷契 颖纳之 我将骂济而后官爵之 焕曰 为有司所奏 恒字敬则 二日擢为侍中 属京洛倾覆 自古贤圣 然内盛台榭声色之娱 兖州刺史 于是追加兆封谥 初 进拜骠骑将军 仆察之久矣 追赠大司马 何则 群小谗谤之 时年荒岁饑 恺曰 以求虚誉 晚为中 书通事郎 居丧以孝闻 好学 不识所蒙更

4.注意：
1）不同的放射性元素其半衰期不同． 2)半衰期只与原子核内部因素有关，与外界 条件及化学状态无关。 3)半衰期是一个统计规律，对大量的原子核 适用，对单个或少数原子核无意义．
【全国百强校】山东省枣庄市第三中 学高中 物理选 修3 - 5 课件：1 9 . 2 放射性元素的衰变( 共2 0 张P P T )
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6.关于衰变方程应注意：
1.方程中用单箭头，不用等号；
2.质量数守恒，不是质量守恒;
3.方程及生成物要以实验事实为准，不能杜撰。
⒋衰变方程是原子核的变化，与化学反应有本质区别。
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.公式：
N
N
0
(
1 2
)
t T
;m
m0
(
1 2
)
t T
【全国百强校】山东省枣庄市第三中 学高中 物理选 修3 - 5 课件：1 9 . 2 放射性元素的衰变( 共2 0 张P P T )
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练习3：静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子 核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场 方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为 44：1，如图。则（ ABC ）
A、 α粒子与反冲粒子的动 量大小相等，方向相反
B、原来放射性元素的原子核 电荷数为90
C、反冲核的核电荷数为88 D、若磁场反向两圆内切

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.
238 92U
核经一系列的衰变后变为206 82Pb 核，问：
(1)一共经过几次 α 衰变和几次 β 衰变？
238 (2)206 Pb 与 82 92U 相比，质子数和中子数各少多少？
4．自然界中原子序数大于等于 83 的元素都具有放射性，通 过衰变，最终将要衰变成稳定的铅 206，由此推测，最终地球上 就不存在原子序数大于等于 83 的元素了，是这样吗？ 提示：理论上讲是这样的，但这个最终结果不知要经历多少 年．放射性元素的衰变都有一个半衰期，比如像铀 238 的半衰期 是 4.5×109 年，即 45 亿年.
(2)技巧 为了确定衰变次数， 一般先由质量数的改变确定 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，然后根据 衰变规律确定 β 衰变的次数．
书写核反应方程应注意的问题 (1)衰变过程是不可逆的，所以核衰变方程只能用箭头，不 能用等号． (2)核衰变的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个 守恒而杜撰出不符合实际的生成物来书写核反应方程． (3)衰变方程遵循质量数守恒，不是质量守恒．
要 点 导 学
要点一 原子核的衰变A 4 4 (1)α 衰变：A X ―→ Y ＋ － Z Z 2 2He
－
A 0 (2)β 衰变：A X ―→ Y ＋ ＋ － Z Z 1 1e
2．α 衰变和 β 衰变的实质
1 4 (1)α 衰变：21 n ＋ 2 H ―→ 0 1 2He 1 0 (2)β 衰变：1 n ―→ H ＋ － 0 1 1e
第 十 八 章