裂变和聚变
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课件24张PPT。第二节 核衰变与核反应方程原子核 类似于“点石成金”的事一直就在自然界中进行着，这就是伴随着天然放射现象发生的“衰变”。一、对放射的研究 1、研究方法：让放射通过电场或磁场来研究其性质
把放射源放在铅块的窄孔底上，在孔的对面放着照想底片，在没有磁场时，发现在底片上正对孔的位置感光了，若在铅块和底片之间放一对磁极，使磁场方向跟射线方向垂直，
天然放射线在电场中的偏转：
天然放射线在磁场中的偏转：
α、β射线的运动轨迹是
曲线，Rα＞Rβ, γ射线的
运动轨迹是直线。天然放射线在电场和磁场中的偏转照相底片· · · · · · · · · ·
· · · · · · · · · ·
· · B· · · · · · ·
· · · · · · · · · · 天然放射线到底是一种什么粒子？ 在底片上有三个地方感光了，说明在磁场作用下，射线分为三束，表明这些射线中有的带电，有的不带电，是由三种粒子组成。
从感光位置知道，带正电的射线偏转较小，这种射线叫α射线，带负电的射线偏转较大，这种射线叫β射线；不偏转的射线叫γ射线。天然放射线的组成放射性物质放出的射线常见的有三种:α射线、β射
线和γ射线。
α射线：高速运动的α粒子流
β射线：高速运动的电子流
γ射线：高频电磁波（高能光子流）
2、各种射线的性质、特性（1）α射线：卢瑟福经研究发现，α射线粒子带两个单位正电荷，质量数为4，即α粒子是氦核，其速度是光速的1/10，有较大的动能。
特性：贯穿本领小，但电离作用强，能使沿途中的空气电离 （2）β射线：贝克勒尔证实，β射线是电流，其速度可达光速的90%。
特性：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离作用较弱。
（3）γ射线是一种波长短的电磁波——光子流，是能量很高的电磁波，波长λ<10-10m。
特性：贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板，但电离作用最弱。
天然放射线的性质原子核的衰变α射线、β射线和γ射线都是从原子核里放射出来
的。原子核放出粒子或粒子后，会变成新的原子核.
原子核的衰变：
一种元素经放射过程变成另一种元素的现象，称为原子核的衰变。
原子核在衰变的过程中由于放出某种粒子而转变为新的原子核(新核)。原子核的衰变原子核在衰变前的质量数之和等于衰变后的质量数之和；衰变前的电荷数之和也等于衰变后的电荷数之和；
结论：
原子核在衰变时，电荷数和质量数都守恒，但质量不守恒。
原子核的衰变(1)α衰变
铀238的原子核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，电荷数减少2，成为新核，这个新核就是钍234原子核。这个过程就是α衰变。
(2)β衰变
衰变中产生的钍234也具有放射性，它能放出一个β粒子而变成镤234。这个过程就是β衰变。原子核的衰变说明：由于原子核的能级越低越稳定。放射性的原子核在发生α衰变或β衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，并辐射γ光子。因此，γ射线是伴随α射线或β射线产生的。当放射性物质连续发生衰变时，有的原子核发生α衰变，有的发生β衰变，如果还伴随着γ辐射，这时射线中就会同时具有α 、β、 γ三种射线。核反应方程1.核反应：除了天然放射性元素会自动产生自发核衰变外，还可以利用天然放射性的高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核，以产生新的原子核，这个过程叫做核反应。
2.反应能：在核反应过程中，原子核的质量和电荷数会发生变化，同时伴随着能量的释放或吸收，所放出或吸收的能量叫做反应能。 核反应方程3.核反应方程：
⑴规律：无论是核衰变还是核反应，方程两边总的质量数和电荷数守恒。
⑵利用人工的方法实现原子核的人工转变。
①质子的发现：
核反应方程是：
②中子的发现
核反应方程是：核反应方程3.衰变规律(通式)：
(1)α衰变：
(2)β衰变：
(3)γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。γ辐射不引起原子核衰变。
4.核内放出电子原因：中子转化成质子和电子半衰期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 .
半衰期越大，表明放射性元素的衰变变得越慢。
2.计算式：
式中mo表示放射性物质衰变前的质量， m表示放射
性物质衰变后的剩余质量。t表示经过(衰变)的时间.半衰期3.
衰
变
曲
线半衰期4.说明：对一定量的某种放射性元素，有些核先衰变，有些核后衰变，每个核的存活时间是不一样的。放射性核素的平均存活时间称为平均寿命，记为t。根据放射性衰减规律，半衰期与平均寿命之间的关系为：T1/2= 0.693τ。
每一种放射性元素都有一定的半衰期，不同的放射性元素，半衰期不同。
例如：氡222变为钋218的半衰期为3.8天，而镭226变为氡222的半衰期为1620年，铀238变为钍234的半衰期为4.5×109年。半衰期5.注意：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、温度等)或化学状态(如单质、化合物)无关。
例如，一种放射性元素，不管它以单质存在还是以化合物的形式存在，或者对它加压，或者增高它的温度，都不能改变其半衰期。
课堂练习1.关于天然放射现象，下列说法正确的是( )
A、是玛丽·居里夫妇发现的；
B、首先说明了原子核不是单一的粒子； C、γ 射线必须伴随着α或β射线而产生； D、任何放射性元素都能同时发出三种射线。
BC课堂练习2.近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展。科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现所生成的超重元素的核 ，经过6次α衰变后成为 ，由此可以判定该超重元素的原子序数和质量数依次是( )
A.124，259 B.124，265
C.112，265 D.112，277
D课堂练习3.一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m。铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的有 ( )
A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了
B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变
C.经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8
D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2C
把放射源放在铅块的窄孔底上，在孔的对面放着照想底片，在没有磁场时，发现在底片上正对孔的位置感光了，若在铅块和底片之间放一对磁极，使磁场方向跟射线方向垂直，
天然放射线在电场中的偏转：
天然放射线在磁场中的偏转：
α、β射线的运动轨迹是
曲线，Rα＞Rβ, γ射线的
运动轨迹是直线。天然放射线在电场和磁场中的偏转照相底片· · · · · · · · · ·
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· · · · · · · · · · 天然放射线到底是一种什么粒子？ 在底片上有三个地方感光了，说明在磁场作用下，射线分为三束，表明这些射线中有的带电，有的不带电，是由三种粒子组成。
从感光位置知道，带正电的射线偏转较小，这种射线叫α射线，带负电的射线偏转较大，这种射线叫β射线；不偏转的射线叫γ射线。天然放射线的组成放射性物质放出的射线常见的有三种:α射线、β射
线和γ射线。
α射线：高速运动的α粒子流
β射线：高速运动的电子流
γ射线：高频电磁波（高能光子流）
2、各种射线的性质、特性（1）α射线：卢瑟福经研究发现，α射线粒子带两个单位正电荷，质量数为4，即α粒子是氦核，其速度是光速的1/10，有较大的动能。
特性：贯穿本领小，但电离作用强，能使沿途中的空气电离 （2）β射线：贝克勒尔证实，β射线是电流，其速度可达光速的90%。
特性：贯穿本领大，能穿透黑纸，甚至穿透几毫米厚的铝板，但电离作用较弱。
（3）γ射线是一种波长短的电磁波——光子流，是能量很高的电磁波，波长λ<10-10m。
特性：贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板，但电离作用最弱。
天然放射线的性质原子核的衰变α射线、β射线和γ射线都是从原子核里放射出来
的。原子核放出粒子或粒子后，会变成新的原子核.
原子核的衰变：
一种元素经放射过程变成另一种元素的现象，称为原子核的衰变。
原子核在衰变的过程中由于放出某种粒子而转变为新的原子核(新核)。原子核的衰变原子核在衰变前的质量数之和等于衰变后的质量数之和；衰变前的电荷数之和也等于衰变后的电荷数之和；
结论：
原子核在衰变时，电荷数和质量数都守恒，但质量不守恒。
原子核的衰变(1)α衰变
铀238的原子核放出一个α粒子后，核的质量数减少4，电荷数减少2，成为新核，这个新核就是钍234原子核。这个过程就是α衰变。
(2)β衰变
衰变中产生的钍234也具有放射性，它能放出一个β粒子而变成镤234。这个过程就是β衰变。原子核的衰变说明：由于原子核的能级越低越稳定。放射性的原子核在发生α衰变或β衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，并辐射γ光子。因此，γ射线是伴随α射线或β射线产生的。当放射性物质连续发生衰变时，有的原子核发生α衰变，有的发生β衰变，如果还伴随着γ辐射，这时射线中就会同时具有α 、β、 γ三种射线。核反应方程1.核反应：除了天然放射性元素会自动产生自发核衰变外，还可以利用天然放射性的高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核，以产生新的原子核，这个过程叫做核反应。
2.反应能：在核反应过程中，原子核的质量和电荷数会发生变化，同时伴随着能量的释放或吸收，所放出或吸收的能量叫做反应能。 核反应方程3.核反应方程：
⑴规律：无论是核衰变还是核反应，方程两边总的质量数和电荷数守恒。
⑵利用人工的方法实现原子核的人工转变。
①质子的发现：
核反应方程是：
②中子的发现
核反应方程是：核反应方程3.衰变规律(通式)：
(1)α衰变：
(2)β衰变：
(3)γ衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。γ辐射不引起原子核衰变。
4.核内放出电子原因：中子转化成质子和电子半衰期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 .
半衰期越大，表明放射性元素的衰变变得越慢。
2.计算式：
式中mo表示放射性物质衰变前的质量， m表示放射
性物质衰变后的剩余质量。t表示经过(衰变)的时间.半衰期3.
衰
变
曲
线半衰期4.说明：对一定量的某种放射性元素，有些核先衰变，有些核后衰变，每个核的存活时间是不一样的。放射性核素的平均存活时间称为平均寿命，记为t。根据放射性衰减规律，半衰期与平均寿命之间的关系为：T1/2= 0.693τ。
每一种放射性元素都有一定的半衰期，不同的放射性元素，半衰期不同。
例如：氡222变为钋218的半衰期为3.8天，而镭226变为氡222的半衰期为1620年，铀238变为钍234的半衰期为4.5×109年。半衰期5.注意：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、温度等)或化学状态(如单质、化合物)无关。
例如，一种放射性元素，不管它以单质存在还是以化合物的形式存在，或者对它加压，或者增高它的温度，都不能改变其半衰期。
课堂练习1.关于天然放射现象，下列说法正确的是( )
A、是玛丽·居里夫妇发现的；
B、首先说明了原子核不是单一的粒子； C、γ 射线必须伴随着α或β射线而产生； D、任何放射性元素都能同时发出三种射线。
BC课堂练习2.近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展。科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现所生成的超重元素的核 ，经过6次α衰变后成为 ，由此可以判定该超重元素的原子序数和质量数依次是( )
A.124，259 B.124，265
C.112，265 D.112，277
D课堂练习3.一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m。铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的有 ( )
A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了
B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变
C.经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8
D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2C
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