编写 鲁燕青
放射性元素的衰变
【学习目标】
1、知道放射现象的实质是原子核的衰变
2、知道两种衰变的基本性质，并掌握原子核的衰变规律
3、理解半衰期的概念
【重点难点】 原子核的衰变规律及半衰期
教学过程
一、衰变
1.定义：原子核放出 _________转变为新核的变化叫做原子核的衰变
2.种类：α衰变：放出α粒子的衰变，如 _____________________________________
β衰变：放出β粒子的衰变，如 _________________________________________
3．规律：原子核发生衰变时，衰变前后的____________ 都守恒．
α衰变规律：AZX→A-4Z-2Y+42He
β衰变规律： AZX→AZ+1Y+0-1e
4. 本质：α衰变：原子核内少两个质子和两个中子 .转换方程___________________ 编写 鲁燕青
β衰变：原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子 转换方程___________________
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。
说明：元素的放射性与元素存在的状态无关，放射性表明原子核是有内部结构的。
5．注意: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。
二、半衰期(T)
1.意义： 表示放射性元素衰变快慢的物理量
2.定义：放射性元素的原子核有_______发生衰变所需的时间.不同的放射性元素其半衰期不同．
3.公式：
注意：(1)半衰期的长短是由_________本身的因素决定的，与原子所处的________无关
2．放射性元素的衰变
核心素养 学习目标
物理观念 知道衰变、半衰期及原子核衰变的规律，了解核反应及放射性同位素应用的基本观念和相关实验证据。
科学思维 理解原子核的衰变规律及半衰期的计算方法，掌握核反应方程的写法与放射性同位素的应用，培养分 析、推理能力。
科学探究 通过学习科学家对放射性元素衰变的探究，学会观察和思考，提升科学探究的能力。
科学态度
与责任 坚持实事求是的科学态度，体验科学家探索科学规律的艰辛和科学研究的价值，激发学习兴趣。
知识点 1 原子核的衰变
1．定义
原子核自发地放出__α粒子__或__β粒子__，由于核电荷数变了，它在元素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．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．衰变过程
238 92U→234 90Th＋__42He__。
234 90Th→234 91Pa＋__ 0－1e__。
4．衰变规律
(1)原子核衰变时__电荷数__和__质量数__都守恒。
(2)任何一种放射性元素只有一种放射性，不能同时既有α放射性又有β放射性，而γ射线伴随α衰变或β衰变产生。
说明：原子核衰变时质量数守恒，但不是质量守恒，有质量减少(也叫质量亏损)。
知识点 2 半衰期
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．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。
知识点 3 核反应
1．人工核转变：14 7N＋42He→17 8O＋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。
放射性元素的衰变
放射性元素的衰变是由元素的原子核自然发生改变的一种过程，它通常以半衰期来表示。半衰期指的是某一放射性原子核类型在放射衰变过程中消失的一半数量需要花费多少时间，单位通常为年。在这一变化过程中，原子核将不稳定的放射能量转变成更稳定的物质，这样就会产生新的元素，放射性元素的这种衰变叫做放射性衰变。
放射性元素会按照一种特定的顺序进行衰变，这种顺序叫做放射性衰变链。例如铀-238是一种以最慢速度衰变的放射性元素，它具有较长的半衰期，大约为4.468亿年，它将以alpha衰变的方式完成改变，即发射一个α粒子（分子），以及一个$ 0^1_1 $碘原子，然后变成长度稳定的元素-锶（碘）。
放射性元素在衰变过程中放射出放射性物质，它们会产生有害的放射性辐射，因此，必须采取防范措施，以降低放射性核素的有害性。例如，在利用放射性元素进行药物治疗时，在患者与放射性元素之间加入阻挡层，从而有效地减少放射性污染和危害。
放射性衰变的研究一直是科学界的一个重要的研究领域，放射性衰变对放射性物质交换，生物吸收，物理和化学反应，以及太阳能变化等领域具有重要作用，它们在几乎所有生命学、地质学、化学、物理学以及天文学等领域都发挥着重要作用。因此，放射性衰变是许多科学领域不可或缺的部分，也是物质运动和能量能源研究中非常重要的一环。
1 Z Z－2 2
19.2 放射性元素的衰变
学习目标
1．知道α和β衰变的规律及实质。
2．理解半衰期的概念。
3．会利用半衰期进行简单的运算。
重点：1．原子核衰变的规律及实质。
2．半衰期的概念及影响因素。
难点：1．衰变的实质。
2．半衰期的概念。
知识点一、原子核的衰变
1．定义：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．衰变类型：一种是α衰变，另一种是β衰变，而γ射线是伴随α衰变或β衰变产生的。
3．衰变过程：（1）α衰变规律：AX―→A－4Y＋4He。
（2）β衰变规律：AX―→ AY＋ 0e。 Z Z＋1 －1
4．衰变方程式遵守的规律：
（1）遵守三个守恒：①质量数守恒；②核电荷数守恒；③动量守恒。
（2）任何一种放射性元素只有一种放射性，不能同时既有α放射性又有β放射性（伴随的γ射线除外）。
5．对α衰变和β衰变的实质的正确理解
（1）原子核的衰变：原子核放出α粒子或β粒子后就变成了新的原子核，我们把这种变化称为原子核的 衰变。α粒子、β粒子及γ射线都是从原子核里发射出来的，但不能认为原子核是由这些粒子组成的，原子核 2
是由质子和中子组成的。
（2）α衰变的实质：21n＋21H―→4He，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。 0 1 2
（3）β衰变的实质：1n―→1H＋ 0e，是原子核内的一个中子变成一个质子和电子，从而放出高速电子 0 1 －1
流。原子核内虽然没有电子，但核内的的质子和中子是可以相互转化的。当核内的中子转化为质子时同时
要产生一个电子。这个电子从核内释放出来，就形成了β衰变。β粒子用 0e 或 0p 表示。钍 234 核的衰变方
－1 －1
程式：234Th―→234Pa+ 0e。可以看出新核少了一个中子，却增加了一个质子，并放出一个电子。
