人教版高中物理选择性必修第三册第五章原子核第2节放射性元素的衰变课件（27页PPT）

(共27张PPT)
第五章　原子核
第2节　放射性元素的衰变
1.知道α衰变和β衰变，能运用衰变规律写出衰变方程。
2.知道半衰期的概念和半衰期的统计意义，能利用半衰期公式进行计 算。
3.知道核反应及其遵从的规律，会正确书写核反应方程。
4.知道同位素，了解放射性在生产和科学领域的应用并知道射线的危 害及防护。
学习任务一　原子核的衰变
α粒子　
β粒子　
3. 衰变规律：原子核衰变时 和 都守恒。
电荷数　
质量数　
如图为α衰变、β衰变示意图。试回答：
（1）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？
（1）原子核发生α衰变时，质子数减少2，中子数减少2。
（2）当发生β衰变时，新核的核电荷数相对原来的原子核在元素周期表中的 位置怎样变化？
（2）原子核发生β衰变时，新核的核电荷数增加1，新核在元素周期表中的 位置向后移动一位。
A. 原子核外的最外层电子
B. 原子核外的电子跃迁时放出的光子
C. 原子核内存在着的电子
D. 原子核内的一个中子变成一个质子时，放射出的一个电子
解析：原子核发生核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应时放 出一个电子，原因是原子核内的中子变成了质子。
D
B
学习任务二　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. 特点
（1）不同的放射性元素，半衰期 ，甚至差别非常大。
（2）放射性元素衰变的快慢是由 决定的，跟原子所 处的 和 没有关系。
半数　
不同　
核内部自身的因素　
化学状态　
外部条件　
（3）适用条件：半衰期描述的是 ，不适用于少数原子核的 衰变。
统计规律　
3. 衰变规律
美国科学家运用了半衰期的原理发明“碳-14计年法”，利用“碳-14计年 法”可以估算出始祖鸟化石形成的年代。
（1）为什么能够运用半衰期来计算始祖鸟化石形成的年代？
（1）半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.能够
运用它来计算始祖鸟化石形成的年代是因为半衰期与原子所处的化学
状态和外部条件无关。
（2）若有10个具有放射性的原子核，经过一个半衰期，则一定有5个原子核 发生了衰变，这种说法是否正确，为什么？
（2）这种说法是错误的，因为半衰期描述的是大量放射性元素衰变的统计 规律，不适用于少量原子核的衰变。
（2）经过 天75％的碘131核发生了衰变。

16　
A. 半衰期越长对环境的影响时间越长
B. 通过化学方法可以改变放射性元素的半衰期
C. 通过物理方法可以改变放射性元素的半衰期
D. 100个放射性元素原子核经过一个半衰期后剩余50个未衰变的原子核
解析：半衰期越长的放射性元素衰变的速度越慢，对环境的影响时间越长， A正确；半衰期是由放射性元素的核内部自身的因素决定的，与所处的化学 状态和外部条件无关，B、C错误；半衰期具有统计规律，对大量原子核适 用，对少数原子核不适用，D错误。
A
学习任务三　核反应
1. 核反应
（1）核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生 或者发生状态 变化的过程。
（2）反应能：原子核在 过程中放出或吸收的能量。
（3）遵循规律： 守恒、电荷数守恒。
新原子核　
核反应　
质量数　

A. n－2 B. n－1 C. n＋1 D. n＋2
B
学习任务四　放射性同位素及其应用
1. 同位素：具有相同 而 不同的原子。通常说的氕 、氘 、氚 就是氢的一组同位素。
2. 放射性同位素
质子数　
中子数　
（1）定义：具有 的同位素。
（2）类型： 放射性同位素和 放射性同位素。
（3）与天然放射性物质相比，人工放射性同位素的资源 ，放射强 度容易 ，半衰期比较 ，因此放射性废料容易 ，获得 了广泛的应用。
放射性　
天然　
人工　
丰富　
控制　
短　
处理　
3. 放射性同位素的应用
（1）射线测厚仪：工业部门使用放射性同位素发出的射线来测厚度。
（2）放射治疗：利用放射性同位素发出的射线破坏癌细胞组织。
（3）培优、保鲜：利用放射性同位素放出的射线照射种子培养优良品种等。
（4）示踪原子：一种元素的各种同位素具有相同的化学性质，用放射性同 位素替换非放射性的同位素后可以探测出原子到达的位置。
4. 辐射与安全：人类一直生活在放射性的环境中，过量的射线对人体组织 有 作用。要防止 对水源、空气、用具等的污染。
破坏　
放射性物质　

A. 利用它的射线
B. 作为示踪原子
C. 参与人体的代谢过程
D. 有氧呼吸
B　
（3）PET中所选的放射性同位素的半衰期应 （选填“长”“短”或 “长短均可”）。
解析：（3）根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该很 短。
短　
A. X是正电子　
B
A. x＝1，y＝1 B. x＝1，y＝2
C. x＝2，y＝1 D. x＝2，y＝2
解析：根据题意可知，钍核每俘获1个中子质量数加1，电荷数不变，每发生 一次β衰变，质量数不变，电荷数加1，钍核变成铀核，质量数加1，电荷数 加2，则俘获1个中子，发生2次β衰变，即x＝1，y＝2，故选B。
B
3. （1）一病人突然昏厥，医生用碘123进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出 病因。这是利用碘123所放出的 。
A. 热量 B. α射线 C. β射线 D. γ射线
解析：（1）在α射线、β射线及γ射线中，γ射线穿透本领最大。
（2）医生用碘123对病人诊断，使其很快恢复健康，碘123的特性是 。
A. 半衰期长，并能迅速从体内清除
B. 半衰期长，并能缓慢从体内清除
C. 半衰期短，并能迅速从体内清除
D. 半衰期短，并能缓慢从体内清除
D　
C　
解析：（2）碘123的半衰期较短，可以迅速从体内消除，不至于因为长时间 辐射而对身体造成损害。