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(共17张PPT)
第五章　原子核
第1课时　原子核的衰变　半衰期
第2节　放射性元素的衰变
学习目标
知道原子核的衰变
会用半衰期描述衰变的速度，知道半衰期的统计意义
知道两种衰变的规律，能够熟练写出衰变方程
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。
①α衰变：放出α粒子的衰变，如
2.种类
课堂探究
α衰变是如何发生的？
事实表明，2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起，因此在一定的条件下它们会作为一个整体从较大的原子核中被抛射出来。即发生了 衰变
②β衰变：放出β粒子的衰变，如
中微子的质量数和电荷数都是0
原子核里没有电子,β衰变中的电子来自哪里？
实质是原子核中的中子转化成一个质子且放出一个电子即β粒子，使核电荷数增加1，但β衰变不改变原子核的质量数
原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
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γ光子。
原子核衰变的理解
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
γ
射
线
新
物
质
衰变后元素的化学性质发生了变化，即：生成了新的原子核！
放射性元素衰变不可能有单独的γ衰变！伴随 射线或 射线产生.
注意
γ粒子是不带电的粒子，因此γ射线并不影响原子核的核电荷数，故γ射线不会改变元素在周期表中的位置
(2)技巧：为了确定衰变次数，一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响)，然后根据衰变规律确定β衰变的次数。
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．
4．公式
半衰期公式：＝，＝
式中、表示衰变前的原子数和质量，
、表示衰变后的尚未发生衰变的原子数和质量，
t表示衰变时间，
τ表示半衰期．
氡的衰变
氡222经过α衰变成为钋218
每过3.8天就有一半的氡发生了衰变
经过第一个3.8天，剩有一半的氡
经过第二个3.8天，剩有 的氡
再经过3.8天，剩有 的氡
……
纵坐标表示的是任意时刻氡的质量m与t=0时的质量m0的比值
半衰期的长短是由原子核内部本身的因素决定的，不管对它加压或是提高温度，都不能改变其半衰期。
注意2注意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。
注意1注意1
例1．(多选)原子序数大于或等于83的所有元素，都能自发地放出射线。这些射线共有三种：α射线、β射线和γ射线。下列说法中正确的是(　　)
A．原子核每放出一个α粒子，原子序数减少2
B．原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4
C．原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1
D．原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1
发生一次α衰变，核电荷数减少2，质量数减少4，原子序数减少2；
发生一次β衰变，核电荷数、原子序数增加1，故A、D正确。
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归纳总结：衰变次数的判断方法
(1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒。
(2)每发生一次α衰变，质子数、中子数均减少2。
(3)每发生一次β衰变，中子数减少1，质子数增加1。
典例精析
例2．写出（钍核）与（铜核）两种放射性元素的α衰变方程。（铀核）衰变为（氡核）要经过几次α衰变，几次β衰变？
解析：钍核的α衰变方程
铜核的衰变方程为
（铀核）衰变为（氡核），质量数减少16，电荷数减少6，根据质量数守恒可得α衰变次数为
根据电荷数守恒可得β衰变次数
例3．新发现的一种放射性元素X，它的氧化物X2O的半衰期为8天，X2O与F发生化学反应2X2O＋2F2===4XF＋O2之后，XF的半衰期为(　　)
A．2天　 B．4天 C．8天 D．16天
解析：放射性元素的衰变快慢由原子核内部的自身因素决定，与原子的化学状态无关，故半衰期仍为8天，A、B、D错误，C正确。
C
T
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