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5.2 放射性元素的衰变
(1)放出α粒子的衰变叫________;
(2)放出β粒子的衰变叫________;
(3)______是伴随α射线或β射线产生的。
1.衰变定义:放射性元素的原子核放出α粒子或β粒子后变成新的_______的变化。
一、原子核的衰变
原子核
2.常见的衰变形式:α衰变、β衰变
α衰变
β衰变
γ射线
一、原子核的衰变
3. 衰变规律:
(1)α衰变:
质量数守恒:
电荷数守恒:
α衰变的实质:
2个中子和2个质子紧密结合在一起,在一定条件下作为一个整体从原子核中被抛出。
α衰变方程:
一、原子核的衰变
3. 衰变规律:
(2)β衰变:
质量数守恒:
电荷数守恒:
β衰变的实质:
原子核中的中子转化成了一个质子和一个电子,转化方程:
β衰变方程:
设 经一X次α衰变和Y次β衰变后的产物:
质量数守恒:
电荷数守恒:
α衰变方程:
β衰变方程:
例1: 核经过一系列衰变后变为 ,问:
一共经过几次α衰变和β几次衰变?
衰变方程:
解得:
二、半衰变期
1.半衰期定义:放射性元素原子核半数衰变需要的时间,半衰期是反映原子核衰变快慢的物理量。
2.影响因素:
(1)由原子核内部因素决定的;
(2)跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关;
(3)同一元素具有相同半衰期,不同元素半衰期不同。
二、半衰变期
3.适用条件:半衰期是一个统计概念,是对大量的原子核衰变规律的总结,对少量的原子核的衰变不成立。
4.半衰期公式:
衰变前原子数;
剩余的未衰变的质量;
剩余的未衰变的原子数;
衰变前质量;
t 衰变开始经历的时间;
T 半衰变期;
例2:放射性同位素Na的样品经过6小时还剩下1/8没有衰变,它的半衰期是( )
A.2小时 B.1.5小时
C.1.17小时 D.0.75小时
【答案】A
例3:某放射性元素原为8g,经过6天时间已有6g发生衰变,此后它在衰变1g,还需要几天?
例4 放射性同位素14C可用来推算文物的“年龄”.14C的含量每减少一半要经过约5 730年.某考古小组挖掘到一块动物骨骼,经测定14C还剩余1/8,推测该动物生存年代距今约为
A.5 730×3年 B.5 730×4年
C.5 730×6年 D.5 730×8年
一、知识回顾
反冲运动:由动量守恒定律,一个静止的物体在内力的作用下分裂为 M 和 m 两部分,M向某一个方向运动,m 必向相反方向运动。
类比:原子核衰变放出α 粒子或β粒子,由动量守恒定律,产生的新核向某一个方向运动, α 粒子或β粒子必向相反方向运动,两者动量大小相等方向相反,则有:
即
一个静止的原子核发生 α 衰变:
由动量守恒得:
电荷量:
电荷量:
解:带电粒子在磁场中运动:
一个静止的原子核发生 β衰变:
电荷量:
电荷量:
同理可得:
区别:
带正电,
带负电,
故两者偏转方向一致
答案:ABC
答案:D
例6.在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核,它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆,两圆的直径之比为7∶1,如图所示,那么碳14的衰变方程为