2 放射性元素的衰变
记一记
放射性元素的衰变知识体系
1个概念——半衰期
2种衰变——α衰变，β衰变
辨一辨
1.原子核在衰变时，它在元素周期表中的位置不变．(×)
2．发生β衰变是原子核中的电子发射到核外．(×)
3．γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的．(√)
4．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．(×)
5．根据半衰期的计算，我们可以知道一个特定的原子核何时发生衰变．(×)
6．半衰期与原子所处的化学状态和外部条件都无关．(√)
想一想
1.半衰期与哪些因素有关？适用条件是什么？半衰期公式是什么？
提示：半衰期只与物质的种类有关，与物质的物理性质、化学性质无关．适用条件为统计规律下的大量原子核，不适用于单个原子核．半衰期公式为N余＝N原12tτ，m余＝m012tτ.
2．当原子核发生α衰变时，原子核的质子数和中子数如何变化？为什么？当发生β衰变时，新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少？新核在元素周期表中的位置怎样变化？
提示：当原子核发生α衰变时，原子核的质子数减小2，中子数减小2，因为α衰变的实质是2个质子和2个中子结合在一起从原子核中被抛射出来．β粒子为 0－1e，发生β衰变时核电荷数增加1，所以原子序数增加1.
思考感悟：
练一练
1.某放射性元素的原子核发生2次α衰变和6次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是( )
A．中子数减少8 B．质子数减少2
C．质子数增加2 D．核子数减少10
解析：发生2次α衰变质量数减少8，电荷数减少4，发生6次β衰变质量数不变，电荷数增加6，最终质量数减少8，电荷数增加2，所以核子数减少8，质子数增加2，中子数减少10.选项C正确．
答案：C
2．[2019·山东济南一模]下列观点正确的是( )
A．α射线、β射线、γ射线都是高速带电粒子流
第二节
放射性元素的衰变第十九章原子核
最弱
最强c光子较弱较弱接近c电离本领贯穿本领速率组成物质
射线射线射线射线种类
氦核42He
电子0-1e最强最弱110c回顾：三种放射性射线的性质
ZAX原子核的表示方法：一、衰变
原子核放出α粒子或β粒子转
变成新核的过程叫做原子核的衰变。
238234492902UTh+
He1.定义：
铀核（U238）在衰变时放出一个α粒子，
产生一个新核（钍234）
：2、α衰变
放出α粒子的衰变-----α衰变23423409091-1ThPa+e钍核（Th234）在衰变时放出一个β粒子，
产生一个镤核（镤234）：3、β衰变
放出β粒子的衰变-----β衰变
原子核发生衰变时，电荷数和质量数都
守恒。4．衰变规律：α衰变：
β衰变：A4Z2X Y+He
A0Z-1X Y+e
1、用单箭头，不用等号；
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。5、衰变方程A-4Z-2AZ+142+He22688Ra
0-1+e2411Na22286Rn
2412Mg质子中子结合中子质子电子转化和α、β衰变的本质：
α粒子α衰变
β衰变
γ射线的产生：γ射线经常是伴随着α射线和
β射线产生的，没有γ衰变。
238
234
4
92
90
2
U
Th+
He
234
234
0
90
91
-1
ThPa+e说明：
元素的放射性与元素的化学、物理
状态无关，表明原子核是有内部结构的。
一种元素只能发生一种衰变，但在
一块放射性物质中可以同时放出α、β
和γ三种射线。解：设经过x 次α衰变，y 次β衰变
2382064092822-1UPbe+yHx+e
238＝206＋4x
92 = 82 + 2x -yx＝8
y＝61、经过一系列衰变和衰变后，可
以变成稳定的元素铅206 ，问这一过
程α衰变和β衰变次数？23892U
20682(Pb)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的快慢不同的放射性元素其半衰期不同．
人教版高中物理选修3-5 19.2放射性元素的衰变－半衰期问题常见的几种题型（含解析）
1 / 3 人教版高中物理选修3-5解半衰期问题常见的几种题型
1.考查放射性元素半衰期的有关特性的题型
例1.关于半衰期，以下说法正确的是 （ ）
A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。
B．升高温度可以使半衰期缩短
C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个
D．氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克
解析：考虑到放射性元素衰变的快慢是跟原子所处的物理状态或化学状态无关，又考虑到半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配。根据公式01()2tTmm可知正确选项为D。
这类问题主要是运用半衰期的公式01()2tTmm及01()2tTNN进行简单计算以及检查学生对半衰期特性是否做到真正的理解
2.两种放射性元素，半衰期不同，经过相同的时间，计算其开始时两种核的质量之比及个数之比
例2.两种放射性元素的原子Aac和Bbd，其半衰期分别为T和T21。若经过2T后两种元素的核的质量相等，则开始时两种核的个数之比为________________；若经过2T后两种核的个数相等，则开始时两种核的质量之比为_________________。
解析：若开始时两种核的个数分别为1N和2N，则经时间2T后剩下的核的个数就分别为141N和2161N，而此时两种核的质量相等，于是有
1211416NaNb
由此可得 N1:N2=b:4a。
若开始时两种核的质量分别为1m和2m，则经时间2T后剩下的核的质量就分别为141m和2161m，而此时两种核的个数相等，于是有
bmam16421
由此可得 bamm4::21。
这种类型的问题有时是要求计算其剩余的或者已衰变的质量之比．其解题思路基本相同.
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1 / 5第 1 页 19.2 反射性元素的衰变
【重点知识】
1．原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
2．α衰变：238 92U→234 90Th＋42He
3．β衰变：234 90Th→234 91Pa＋ 0－1e
4．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。
【基本知识】
一、原子核的衰变
1．定义
原子核放出 或 ，则核电荷数变了，变成另一种 ，这种变化称为原子核的衰变。
2．衰变分类
(1)α衰变：放出α粒子的衰变。
(2)β衰变：放出β粒子的衰变。
3．衰变方程
238 92U→234 90Th＋
234 90Th→234 91Pa＋ 。
4．衰变规律
(1)原子核衰变时 和 都守恒。
(2)当放射性物质连续衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射。这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线。
二、半衰期
1．定义
放射性元素的原子核有 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 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 。
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。 本文由一线教师精心整理/word可编辑
2 / 5第 2 页 【课堂例题】
例1、原子核238 92U经放射性衰变①变为原子核234 90Th，继而经放射性衰变②变为原子核234 91Pa，再经放射性衰变③变为原子核234 92U。放射性衰变①②③依次为 ( )
