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放射性元素的衰变(ppt)PPT

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放射性元素的衰变 课件

放射性元素的衰变 课件

放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的 因素决定的，跟原子所处的状态和外部条件 没有关系。例如，一种放射性元素，不管是 以单质的形式存在，还是与其它元素形成化 合物，或者对它施加压力、提高温度。都不 能改变它的半衰期。这是因为压力、温度、 或与其它元素的化合等，都不会影响原子核 的结构。
1、衰变 原子核放出α或β粒子，由于核电荷数变
23892U→23490Th+42He
4、衰变方程式遵守的规律： （1）质量数守恒 （2）核电荷数守恒
α衰变规律：AZX→A-4Z-2Y+42He
基本粒子的衰变
原子发生衰变
粒子发生α衰变
在α衰变中，新核的质量数与原来的核 的质量数有什么关系？相对于原来的核在周 期表中的位置，新核在周期表中的位置应当 向前移还是向后移？要移动几位？你能概括 出α衰变的质量数，核电荷数变化的一般规 律吗？
放射性元素的衰变
一、原子核的衰变
1、衰变 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。 2、实质：
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。
3、α衰变
铀238核放出一个α粒子后，核的质量数 减少4，核电荷数减少2，变成新核-----钍234 核。那这种放出α粒子的衰变叫做α衰变。 用衰变方程式来表示：
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。
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。
2、α衰变 放出α粒子的衰变叫做α衰变。
3、β衰变 当核内的中子转化为质子时同时要产生一个电
子 10n→11H＋0-1e 这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变。 β衰变的实质是核内少了一个中子，却增加了

放射性衰变基本知识(共32张PPT)

放射性衰变基本知识(共32张PPT)

〔二〕康普顿效应(Compton effect)：
当光子的能量远大于壳层电子的 结合能时，γ光子将其局部能量传给被 作用物质原子核的核外电子，使其脱离 原子核的束缚成为自由电子，这个自由 电子称为康普顿电子，γ射线失去局部 能量改变运动方向射出，称为康普顿散 射光子，这个过程称为康普顿效应。
(三)电子对生成效应(pair production)： 能量超过1.02Mev的γ射线与物质相
半衰期和其出厂到使用时的间隔时间〔t〕计 比方125I(碘)衰变式如下：
(三) 湮没辐射：β+与物质相互作用会受到原子核电场的吸引，正负电子结合成为一对能量各为0.
算出使用时的放射性活度。 一、衰变规律：对大量放射性核的群体进行研究，发现其衰变遵循一种普遍的衰减规律，即各种放射性核的群体〔样品〕其总的放射性核的数目
二、衰变类型
(一)α衰变(alpha decay)：指母核放出一 个α粒子〔氦原子核〕的过程。
比方226Ra(镭)衰变式如下：
226Ra→222Rn+α+4.86Mev
α粒子的质量大且带电荷，故射程短，穿透 力弱，在空气中只能穿透几厘米，一张纸就可 屏蔽，因而不适合作核医学显像用。但α粒子 对局部的电离作用强，对开展体内恶性组织的 放射性核素治疗具有潜在的优势。
射线通过低原子序数物质时以康普顿效 应为主；而高能γ射线通过高原子序数 物质时以电子对生成效应为主。
γ射线与物质相互作用产生的光 电子、康普顿电子、生成电子对等次 级电子可以进一步引起物质的电离和 激发。
三、中子与物质的相互作用
〔一〕弹性散射〔碰撞〕：中子将一局部能 量传给被碰撞的原子核，使其脱离电子层而 运动形成反冲核，反称为弹性散射。实验说明： 中子与其质量相近的原子核碰撞时损失的能 量最多〔如氢核〕，所以，中子易于被含氢 多的物质如水、石蜡等减速吸收，这在中子 防护上具有重要意义。

放射性元素的衰变(ppt)

放射性元素的衰变(ppt)
放大了1000倍的铀矿石
天然放射性元素的原子核发出的射线 可使照相底片感光
铅盒
照相底片 射 线
放 射 源
天然放射现象
放射性型物质发出的射线有三种：
二、三种射线
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 电离能力
弱
很容易
较强
较弱
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。
2.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。
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：
U 238
234 90
Th
＋
4 2
He
234 91
Pa
＋
人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。
一、天然放射现象
法国物理学家贝克勒尔 1、放射性：物质发射射线的性质称为放射性．
2、放射性元素：具有发射性的元素称为放射性元 素．
3、天然放射现象：元素这种自发的放出射线的现 象叫做天然放射现象．
天然放射现象
放射性不是少数几种元素才有的，研究 发现，原子序数大于或等于83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．
1．半衰期：半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的 时间用T表示。
注意： (1)每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不同。 (2)半衰期由核内部本身的因素决定，而跟原子所处的物理状态 或化学状态无关。 (3)半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用，对 少数原子核是不适用的． 2．半衰期公式：N=N0（1/2）t/T 或 m=m0（1/2）t/T 说明式中各量的意义

人教版《放射性元素的衰变》ppt.教学课件

人教版《放射性元素的衰变》ppt.教学课件

三、放射性同位素的应用与安全
1．放射性同位素：很多元素都存在一些具有_放__射_性__的同位素，
考点五 实验：验证动量守恒定律
它们被称为放射性同位素。 施教之功，贵在引导，重在转化，妙在开窍。因此，我在教法上采用启发式探究性学习、自主学习探究法、直观教学法、对比实验探究法、归纳法、观察法，来培养学生的自学能
()
(2)对放射性元素加热时，其半衰期缩短。
(√ )
(3)衰变和原子核的人工转变均满足质量数守恒和电荷数守×恒。
(√ )
(4)在用到射线时，利用人工放射性同位素和天然放射性物质都 ×
可以。
()
2．(多选)原子核23982U 经放射性衰变①变为原子核23940Th，继而经 放射性衰变②变为原子核23941Pa，再经放射性衰变③变为原子核23942U。
2．核反应 (1)人工核转变： 147N＋42He→178O＋11H。 (2)定义：原子核在其他粒子的轰击下产生_新__原__子__核_的过程。 (3)特点：在核反应中，质__量__数__守恒、_电__荷__数_守恒。
说明：半衰期是大量原子核衰变的统计规律，只对大量原子核 有意义，对少数原子核没有意义。
(2)由于每发生一次 α 衰变质子数和中子数均减少 2，每发生一 次 β 衰变中子数减少 1，而质子数增加 1，故20862Pb 较23982U 质子数少 10，中子数少 22。
(3)衰变方程为23982U→20862Pb＋842He＋6－01e。 [答案] (1)8 次 α 衰变和 6 次 β 衰变 (2)10 22 (3)23982U→20862Pb＋842He＋6－01e
做为正常眼，5厘米的凸透镜做为近视眼。先使蜡烛通过10厘米的凸透镜呈一个倒立缩小的实像在光屏上，保持光屏、蜡烛凸透镜的位置不变，把10厘米的凸透镜换成5厘米的凸透

放射性元素的衰变 课件

放射性元素的衰变 课件

发生衰变所需的时间．
(2)决定因素 放射性元素衰变的快慢是由 核内部自身
的因素决
定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．不同的 放射性元素，半衰期 不同 ．
(3)应用 利用半衰期非常稳定这一特点，可以测量其衰变程度、 推断时间． 2．思考判断 (1)半衰期可以表示放射性元素衰变的快慢．(√) (2)半 衰期是放射性元 素的大量原子核 衰变的统计规 律．(√) (3)半衰期可以通过人工进行控制．(×)
2．α 衰变的实质是原子核中的 2 个质子和 2 个中子结合 在一起发射出来的，α 衰变方程为：AZX→AZ－－24Y＋24He，实质是： 211H＋201n→42He.
3．β 衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和 电子，放出高速电子流，β 衰变的方程为：AZX→Z＋A1Y＋－10e， 实质是：10n→11H＋－10 e.
放射性元素的衰变
原子核的衰变
1.基本知识 (1)定义 原子核放出 α粒子 或 β粒子 ，则核电荷数变了， 变成另一种 原子核 ，这种变化称为原子核的衰变．
(2)衰变分类
放出 α 粒子的衰变叫 α衰变
叫 β衰变
．
．放出 β 粒子的衰变
(3)衰变方程
29328U→29304Th＋ 42He
29304Th→29314Pa＋ －01e.
3．探究交流 某放射性元素的半衰期为 4 天，若有 100 个这样的原子 核，经过 4 天后还剩 50 个，这种说法对吗？ 【提示】 半衰期是大量放射性元素的原子核衰变时所 遵循的统计规律，不能用于少量的原子核发生衰变的情况， 因此，经过 4 天后，100 个原子核有多少发生衰变是不能确 定的，所以这种说法不对.
.
(4)衰变规律

放射性元素的衰变课件

放射性元素的衰变课件
(2)α 衰变：放射性元素放出 α 粒子的衰变叫作 α 衰变． (3)β 衰变：放射性元素放出 β 粒子的衰变叫作 β 衰变． 2．(1)衰变规律：原子核衰变时，衰变前后的电荷数和 质量数都守恒． (2)衰变方程：α 衰变：AZX→AZ－－24Y＋24He； β 衰变：AZX→Z＋A1Y＋－0 1e.
个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛
射出来，这就是放射元素的_α_衰___变___现象；原子核里虽没有电子， 但核内的___中__子___可转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出 来，这就是__β_衰__变___．
(4)γ 射线产生的本质：原子核的能量只能取一系列不连续数
值，当原子核发生 α 衰变、β 衰变后，新核往往处于高能级．这时
2．公式．
N
余＝N
原21Tt ，m
余＝m
1 t 原2T
式中 N 原、m 原表示衰变前的放射性元素的原子数或质量，N 余、
m 余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数或质量，t 表示
衰变时间，T 表示半衰期．
注：半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子
所处的物理状态(如压强、温度、环境)或化学状态(如单质、化合物)
放射性元素的衰变
1．原子核的衰变． (1)原子核的衰变：原子核放出 α 粒子或 β 粒子，由于 _核__电__荷__数_ 变 了 ， 它 在 周 期 表 中 的 位 置 变 了 ， 变 成 另 一 种 ___原__子__核_．这种变化称为原子核的___衰__变___． (2)衰变规律：原子核衰变时，衰变前后的电荷数和质 量数都___守__恒___． α 衰变：质量数减少 4，电荷数减少 2，衰变方程为：AZ
解析：原子核的衰变是由原子核内部因素决定 的，与一般外界环境无关．原子核的衰变有一定的 速率，每隔一定的时间即半衰期，原子核就衰变了 总数的一半．不同种类的原子核，其半衰期也不 同．若开始时原子核数目为 N0，经时间 t 剩下的原 子核数目为 N，半衰期为 T，则有如下关系式：N＝ N012Tt .若能测定出 N 与 N0 的比值．则就可求出时间 t 值，依此公式就可测定地质年代、生物年代或考察 出土文物存在年代等．

放射性衰变的种类和规律ppt课件

6
二、基本衰变类型
1. 衰变
+ +
+
++
+
+
+ +
放射性母核
238U → 234Th + 4He + Q 粒子得到大部分衰变能， 粒子含2个质子，
2个中子
238U4He + 234Th
从母核中射出 的4He原子核
7
AX AY 4 Z X ZY -2
α衰变表达式：
元素周期表 左移2格
A Z
X
21
α 衰变 β+ 衰变
β- 衰变 衰变
22
第二节 衰变纲图
Decay scheme用以综合反映某核素放射性衰变的主要特征和数的示意图
23
第三节 衰变的基本规律
➢ 对于由大量原子组成的放射源，每个原子核都可能发生衰变，但不是所 有原子在同一时刻都发生衰变，某一时刻仅有极少数原子发生衰变。放 射性核素衰变是随机的、自发的按一定的速率进行，各种放射性核素都 有自己特有的衰变速度。放射性核素原子随时间而呈指数规律减少，其 表达式为： N=N0e-λt
λ: decay constant t: decay time e: base of natural logarithm
24
1、衰变规律
指数衰减规律 N = N0e-t
N0: （t = 0）时放射性原子 核的数目
N: 经过t时间后未发生衰变的放射性原子核 数目
:放射性原子核衰变常数（单位时间内一个原 子核衰变的几率）
正电子衰变 137N → 136C + β+ + υ + 1.190MeV
β射线本质是高速运动的电子流

5.2 放射性元素的衰变


中子与大气中的氮 14 会产生以下核反应：147N＋10n→146C＋11H，产生的 146C 能自
发进行β衰变，其半衰期为 5 730 年，利用碳 14 的衰变规律可推断古木的年代。
下列说法正确的是
A.146C 发生β衰变的产物是 157N
考查核反应方程和反应规律
B.β衰变辐射出的电子来自于碳原子的核外电子 考查β衰变的本质
掺入放射性14C的用途是 A.催化剂 B.媒介质
C.组成元素
√D.示踪原子
例3 (多选)某医院利用放射线治疗肿瘤，被利用的放射源必须具备以下两个条件：(1) 放出的射线有较强的穿透能力，能辐射到体内肿瘤所在处；(2)能在较长的时间内提 供比较稳定的辐射强度。现有四种放射性同位素的放射线及半衰期如表所示。关于 在表中所列的四种同位素，下列说法正确的是
现了正电子获得1935年诺贝尔化学奖）
4 2
He1237A
l1350P
01n
30 15
P1340si
10e（11
H
01n10e）
四.放射性同位素及其应用
思考：1.什么事放射性同位素？ 2.人工放射性同位素与天然放射性同位素相比有何优点？ 3.人工放射性同位素的应用有哪些？
1.放射性同位素：具有放射性的同位素。 2.人工放射性同位素的优点：
①放射强度容易控制 ②半衰期短，废料容易处理 ③可以制成各种所需的形状
注意：凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素
3.应用：①射线测厚仪 ③培优、保鲜
②放射治疗 ④示踪原子
①射线测厚仪 探测器能够测到那种射线？ 为什么？ 它的如何进行控制厚度的？
②放射治疗 在医疗方面，患了癌症的病 人可以接受钴60的放射治疗。 为什么射线能够用于治疗癌 症呢？

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。

放射性元素的衰变PPT课件

注意：要以实验为基础，不能杜撰。
.
3
请看下列两个通过实验检验的方程：
U 238
92
234 90
Th +24
He
23940Th29314Pa 10e
大家能看出哪些规律呢？
1、用单箭头，不用等号；
2、质量数守恒，质量守恒;
3、电荷数守恒，电荷守恒；
4、方程及生成物要以实验为基础，
不能杜撰。
.
经n个3.8天后
剩余氡核数N
N

N0 2
N N0 22
N N0 23
.
N N0 2n
23
二、半衰期
1、半衰期
放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的 时间，叫做这种元素的半衰期。
放射性元素的剩余质量
m m ( 12 ) 与原有质量的关系：
t

0
N

N
0
(
1 2
t
)
.
24
二、半衰期(T)
（2）β衰变:原子核放出β粒子的衰变叫做β衰变．
注意： γ射线总是伴随衰变或衰变产生的电磁波，它不能单独发 生且不改变电荷数与质量数。
.
18
6.课堂检验：
练习1：在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原
来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒
子和反冲核的运动轨迹如图所示。由图可以判
定（ BD ）
a
A、该核发生的是α衰变
4
放射性元素的衰变又有怎样的规律呢？
1.衰变的定义：
2.衰变的原则：
3.衰变的分类：
4.衰变的通式：
5.衰变的实质：
.
5
放射性元素的衰变又有怎样的规律呢？
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2020/4/4
人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。
5
一、天然放射现象
法国物理学家贝克勒尔 1、放射性：物质发射射线的性质称为放射性．
2、放射性元素：具有发射性的元素称为放射性元 素． 3、天然放射现象：元素这种自发的放出射线的现 象叫做天然放射现象．
2020/4/4
6
天然放射现象
说明式中各量的意义
2020/4/4
对于半衰期要求能定量地解决问题，“问题与练习”中例如P83 第5、6题
5. …… 已知钍234的半衰期是24天，1 g钍经过120天后还剩多 少？
6. 铋210的半衰期是5天，经过多少天后，20 g铋还剩1.25 g？ 题目中的天数是半衰期的整数倍
4
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？
子数也减少2质量数减4。
2020/4/4
2
2. 衰变：原子核释放出 粒子的衰变过程
23490Th=23490Pa+0-1e(电子是核内中子转化为质子时放 出的)
在β衰变中，质量数、核电荷数有什么变化规 律？
说明：每发生一次 衰变，新原子核较原来的 原子核质子数增加l，中子数减少1，但质量数不变。
3.衰变规律 (1)质量数守恒 (2)电荷数守恒 (3)能量守恒 (4)
第二节 天然放射现象 衰变
2020/4/4
1
第2节 放射性元素的衰变
教学重点：α衰变、 衰变及其规律，运用质量数守恒和核电荷数守恒的规律正确
书
教学难点：半衰期 写核反应方程
放射性元素的衰变及其衰变规律 原子核的衰变：原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫原子核的 衰变。
1. 衰变：原子核释放出粒子的过程 23892U=23490Th+42He(质子和中子进
可以变成稳定的元素铅206，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
x＝8
92 = 82 + 2x -y
y＝6
2020/4/4
16
练 习 2. 天 然 放 射 性 元 素 23290Th( 钍 ） 经 过 一
系列α衰变和β衰变之后，变成
行重组) P80明确提出了衰变时电荷数守恒和质量数守恒的规律。 P80思考与讨论：在α衰变中，新核的质量数与原来的核的质量数有什
么关系？相对于原来的核在周期表中的位置，新核在周期表中的位置应当 向前移还是向后移？要移动几位？你能概括出α衰变的质量数、核电荷数 变化的一般规律吗？（体现学习方式）
规律：每发生一次 衰变，新原子核比原来的原子核的质子数减少2，中
电量守恒 (5)动量守恒
2020/4/4
3
1．半衰期：半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的 时间用T表示。
注意： (1)每种放射性元素都有一定的半衰期，不同元素半衰期不 同。 (2)半衰期由核内部本身的因素决定，而跟原子所处的物理 状态或化学状态无关。 (3)半衰期是一个宏观统计规律，只对大量的原子核才适用， 对少数原子核是不适用的． 2．半衰期公式：N=N0（1/2）t/T 或 m=m0（1/2）t/T
2020/4/4
9
二、三种射线
阅读课文填写表格：
射线
射线
射线
2020/4/4
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 电离能力
弱
很容易
较强
较弱
很强
更小
10
练习 1.关于α、β、γ三种射线，下
列说法中正确的是:
A.α射线是原子核自发放射出的氦核，
它的穿透能力最强
放射性不是少数几种元素才有的，研 究发现，原子序数大于或等于83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
2020/4/4
7
天然放射性元素的原子核发出的射线 可使照相底片感光
2020/4/4
照相底片 射 线
放ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
射
铅盒
源
8
天然放射现象
放射性型物质发出的射线有三种：
2020/4/4
18
四、半衰期
1、半衰期 放射性元素的原子核有半数发生衰变所需
的时间，叫做这种元素的半衰期。
2020/4/4
19
2、不同的放射性元素，半衰期不同
例如：
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
2020/4/4
20
3、半衰期的计算
例：已知钍234的半衰期是24天， 1g钍经过120天后还剩多少？
2020/4/4
21
m0:放射性元素的原有质量；m：经过n个半衰期的 时间后剩余的放射性元素的质量，则有
m
1 2
n
m0或
m m0
1
n
2
n余
n原
(
1 2
t
)
m余
m原
(
1 2
t
)
2020/4/4
2.衰变原则： 质量数守恒，电荷数守恒。
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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：
U 238
92
234 90
Th
＋
4 2
He
234 90
Th
234 91
Pa
＋
0 -1
e
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α衰变：
M Z
X
B.β射线是原子核外电子电离形成的电
子流，它具有中等的穿透能力
C.β射线粒子和电子是两种不同的粒子 D.γ射线一般伴随着α或β射线产生，
它的穿透能力最强
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三、放射性元素的衰变
1. 原子核的衰变 原子核放出α粒子或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。
4 2
He
M Z
42Y
β衰变：
M Z
X
0 1
e
Y M
Z 1
γ衰变是原子核受激发产生的，一般是伴 随α衰变或β衰变进行的，即衰变模式是： α+ γ ， β+ γ.
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问题：原子核里没有电子，β衰变中的电子 来自哪里？
01n
H 1
1
10 e
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例：
U 238
92
经过一系列衰变和衰变后，
20882Pb(铅），下列说法中正确的是
①铅核比钍核少24个中子
②铅核比钍核少8个质子
③衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变
④衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
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3.在β衰变中放出的电子来自:
A.原子核外轨道的电子 B.原子核内所含的电子 C.原子核内的中子变成质子时 放出的电子 D.原子核内质子变成中子时放 出的电子