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(共38张PPT)
第五章 原子核
第2节
放射性元素的衰变
人教版物理 选择性必修第三册
问题与思考：
在古代，不论是东方还是西方，都有一批人追求“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？
新课引入
一、原子核的衰变
1.定义：原子核放出 α粒子或 β粒子转变为新核的变化叫做原子核的衰变。
2.种类：
新课讲授
α衰变：放出α粒子的衰变
β衰变：放出β粒子的衰变
α衰变
β衰变
4.规律：衰变前后的电荷数和质量数都守恒
一、原子核的衰变
3.衰变方程：
①方程式
②说明：
(1)中间用单箭头，不用等号；
(2)是质量数守恒，不是质量守恒
③本质：原子核内两个质子和两个中子
结合成一个α粒子射出
5.α衰变一般方程：
一、原子核的衰变
①方程式
②本质：原子核内一个中子转化为一个
质子和一个电子（射出）
7.γ射线伴随α衰变和β衰变产生
没有
γ衰变
一、原子核的衰变
6.β衰变的一般方程：
γ 辐射
　　原子核的能量也跟原子的能量一样，其变化是不连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在着能级，同样是能级越低越稳定。
　　放射性的原子核在发生α衰变、β衰变时，往往蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射出来。
因此，γ射线经常是伴随α射线和 β射线产生的，当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时就会伴随着γ辐射（没有γ衰变）。
这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线。
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α、β和γ三种射线。
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。
经过n个半衰期(T)其剩余的质量为：
2.公式：
质量与原子个数相对应，故经过n个半衰期后剩余的粒子数为：
元素X的原子个数
3、说明：
①半衰期的长短由原子核内部本身的因素决定的，与原子所处的物理、化学状态无关。
②半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的。
．
4、意义：反映了大量原子核衰变的快慢
二、半衰期
卢瑟福用α粒子轰击氮核，产生了氧的一种同位素，同时打出一种新粒子。
衰变是原子核的自发变化，原子核的变化也可用人工方法来控制。
质子p
1、定义：原子核在其他粒子的轰击下产生
新原子核的过程
三、核反应
2、规律：核反应中质量数与电荷数守恒
3、说明：核反应是原子核的变化，
化学反应是核外电子的变化
4.几个重要的人工核反应方程
（1）发现质子的核反应方程
——卢瑟福
（2）发现中子的核反应方程
——查德威克
（3）发现人工放射性同位素
———居里夫妇
天然存在的放射性元素只有四十几种，但用人工方法得到的放射性性同位素有一千多种，因而放射性同位素有着广泛的用途。由于同位素的核电荷数相同，所以化学性质相同。
四、放射性同位素及其应用
（1）利用它的射线
A、由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫γ射线探伤仪．
γ射线探伤仪
四、放射性同位素及其应用
B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制
放射线测厚仪
c、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等
食品保鲜
利用钴60的γ射线治疗癌症（放疗）
被不同剂量γ射线照射后的马铃薯8个月后的
情况，左上方的马铃薯没经过γ射线照射，右下
方的被γ射线照射的剂量最大，左下方保存最好的
马铃薯被γ射线照射的剂量适中。
“鲁棉一号”就是山东省棉花研究所的科技人员应用放射性同位素钴-60放出的伽玛射线处理棉花杂交的后代育成的．
（2）作为示踪原子：
用于工业、农业及生物研究等.
棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收．但是，什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究．如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上面的问题就很容易解决。
人体甲状腺的工作需要碘．碘被吸收后会聚集在甲状腺内．给人注射碘的放射性同位素碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病．
用碘-131诊断甲状腺
示踪原子
1、射线应用
2、示踪原子
①探伤仪
③培育新种
④保存食物
⑥消除有害静电
(电离)
⑤消灭害虫
②治疗恶性肿瘤
①农作物检测
②诊断器质性
和功能性疾病
③生物大分子结构
及功能研究
四、放射性同位素及其应用
原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重的污染，在利用放射性同位素给病人做“放疗”时，如果放射性的剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，导致病人因放射性损害而死去。有些矿石中含有过量的放射性物质，如果不注意也会对人体造成巨大的危害。
五、辐射与安全
过量的放射性会对环境造成污染，对人类和自然界产生破坏作用。
20世纪人们在毫无防备的情况下研究放射性
遭原子弹炸后的广岛
新课讲授
（1）在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄
（2）用过的核废料要放在很厚很厚的重金属箱内，并埋在深海里
（3）在生活中要有防范意识，尽可能远离放射源
放射性的防护
核反应堆外层的厚厚的水泥建筑
A
课堂练习
课堂练习
C
课堂练习
课堂练习
C
课堂练习
课堂练习
A
课堂练习
课堂练习
本节课结束
谢谢聆听

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