山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件:16.2 放射性元素的衰变 核反应核能 光电效应.ppt
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1、16.2 放射性元素的衰变 核反应核能 光电效应zxxk,高三总复习 选修3-5,一、天然放射性现象,1放射性现象:,像这样物质自发地发出射线的现象叫天然放射现象。物质的这种性质叫天然放射性,具有放射性的元素,叫放射性元素。,人们发现原子序数大于84的所有天然存在的元素都有放射性,原子序数小于84的天然存在的元素有些也具有放射性,它们放射出来的射线共有三种:射线、射线、射线,1896年贝克勒尔发现铀U和含铀的矿物能发射某种看不见的射线,这种射线可以穿透黑纸使照像底片感光。,2、三种射线的本质和特性,1.射线:速度约为光速110的氦核流,贯穿作用很弱,电离作用很强 2.射线:速度约为光速0.99
2、的电子流,贯穿作用很强,电离作用较弱 3.射线:波长极短的电磁波,贯穿作用最强,电离作用最弱,3.研究放射线的方法:,(1)在磁场中偏转,(2)在电场中偏转,3.研究放射线的方法:,设与沿初速度方向前进相同的距离L,两者在电场方向上偏转的距离之比: zxxk,例1:将、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,图中表示射线偏转情况中正确的是 ( ),AD,二、原子核的衰变规律,(1)衰变的一般方程为,每发生一次衰变,新元素与原元素相比较,核电荷数减小2,质量数减少4原子核内两个质子和两个中子结合比较紧密,有时作为一个整体从较大的原子核中抛射出来。,(2)衰变的一般方程为,每发生一次衰变,新元素与原元
3、素相比较,核电荷数增加1,质量数不变衰变的实质是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子,伴随衰变或衰变同时产生的、射线不改变原子核的电荷数和质量数,(3)射线,实质是放射性原子核在发生衰变或衰变时,产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子,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、和三种射线。zxxk,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.,如果用M0表示原来的原子质量,Mt表示t时刻还未衰变的质量,T表示半衰期,那么,(4)半衰期(统计规律),是放射性元素的大量原子核有半数发生衰变需要的时间,放射性元素半衰期的
4、长短是由原子核的内部因素决定的,它不受外部因素的影响.例如温度、物态、化学结构等,都不能改变它的半衰期.,衰变公式,ABD,A,【例4】若元素A的半衰期为4天,元素B的半衰期为5天,则相同质量的A和B,经过20天后,剩下的质量之比,即mA :mB 是( ) A、3031 B、3130 C、12 D、21,C,【例5】如图所示,两个相切的圆表示一个静止原子核发生某种核变化后,产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹,可能的是( ) A.原子核发生了衰变; B原子核发生了衰变 C.原子核放出了一个正电子;D.原子核放出了一个中子;,由于一般新核带电量和质量均大于放出的粒子电量和质量,则由圆周运动规
5、律可知大圆为粒子轨迹,小圆为新核轨迹.,AC,衰变外切,衰变内切,【例6】 静止的氡核,放出粒子后变成钋核,粒子动能为E。若衰变放出的能量全部变为反冲核和粒子的动能,真空中的光速为c,则该反应中的质量亏损为 zxxk,B. 0,C正确,三、核反应,2、查德威克射线粒子轰击铍原子核实验,发现了中子,定义:原子核在其它粒子的轰击下产生新核的过程叫核反应,1、1919年卢瑟福用粒子轰击氮原子核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,核反应是原子核的变化,化学反应是核外电子的变化,在核反应中,质量数和电荷数都守恒,4.注意:在人工转变中,用某高速粒子去轰击某原子核后,原子核发射出粒子和射线并转变成
6、新的原子核的过程中,不可认为是高速粒子从原子核中打出了粒子.,(1) 放射性同位素的发现(1934年,约里奥居里夫妇),具有相同质子数而中子数不同的原子核,在元素周期表中处于同一位置,互称同位素.有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素.天然放射性同位素不过四十多种,而人工制造的放射性同位素已达1 000多种.,3.同位素,放射性同位素放出的射线应用于工业、探 伤、农业、医疗等,(2)放射性同位素的应用,作示踪原子,四、核 能,核子间作用力. 短程强引力,只在相邻的核子间发生作用,与核子的电性无关.,1.核力,2、结合能,由于核子间存在着强大的核力,所以核子结合成原子核或原子核分解为核子时,都伴
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