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第五章 原子核
第2节 放射性元素的衰变
核心素养目标
1.了解原子核的衰变，会正确书写衰变过程
2.知道半衰期及其统计意义
3.根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程
4.知道放射性同位素及其应用，知道射线的危害及防护。
问题引入
在古代，不论是东方还是西方，都有一批追求，“点石成金”之术，他们试图利用化学方法将一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术士的希望都破灭了。
那么，真的存在能让一种元素变成另一种元素的过程吗？
一、原子核的衰变
1.原子核的衰变：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。
ɑ衰变
β衰变
由于电子的质量比核子的质量小得多，因此
我们可以认为电子的质量数为0，电荷数为-1
发生β衰变时，除了产生电子外，还产生中微子。中微子的质量数和电荷数都是0。
思考与讨论：
在ɑ衰变中和β衰变中，质量数、核电荷数变化的有一般规律吗？原子核里没有电子，β衰变中的电子来自哪里？
原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
β衰变的实质
β衰变的实质在于核内的中子转化成一个质子和一个电子，其转化方程是
放射性原子核在发生α衰变、β衰变时产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，并放出r光子。
原子核衰变的理解
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}衰变类型
α衰变
β衰变
衰变方程
X→Y＋He
X→　AZ＋1Y＋　e
衰变实质
2个质子和2个中子结合成氦核2H＋2n→He
1个中子转化为1个质子和1个电子n→H＋e
典型方程
U→Th＋He
Th→Pa＋e
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒
二、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．特点
(1)不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别非常大．
(2)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．
3．适用条件：半衰期描述的是统计规律，不适用于少数原子核的衰变．
氡的衰变
如图为始祖鸟的化石，美国科学家维拉·黎比运用了半衰期的原理发明“碳－14计年法”，并因此荣获了1960年的诺贝尔奖．利用“碳－14计年法”可以估算出始祖鸟的年龄．
三、核反应
卢瑟福用ɑ粒子轰击氮原子核，产生了氧的同位素和一个质子。
原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核或者发生状态变化的过程，称为核反应，与衰变过程一样，在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒。
三、放射性同位素及其应用
1.射线测厚仪
2.放射治疗
3.培优、保鲜
三、放射性同位素及其应用
4.示踪原子
反射性同位素碘131
四、辐射与安全
过量的射线对人体组织有破坏作用，这些破坏往往对细胞核的破坏，有时不会马上察觉。

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