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5.2 放射性元素的衰变 预习案 高二物理教科版（2019）选择性必修第三册
1.认识天然放射现象及各种射线的性质
2.衰变和核反应方程的书写，半衰期的应用。
重、难点
衰变和核反应方程的书写，半衰期的理解及应用。
天然放射性 射线的性质
1.天然放射现象
（1）1896年，法国物理学家贝克勒尔发现某些物质具有放射性
（2）物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫作天然放射现象，
（3）原子序数大于或等于 ①______ 的元素，都能自发地放出射线，原子序数小于 ①______ 的元素有的也能放出射线.
2.射线的实质
（1）α射线：α粒子流，即②______核流，速度只有光速的 10%，其电离能力强，穿透能力较弱，在空气中只能前进几厘米，用一张黑纸就能把它挡住。
（2）β射线：带负电的③______流，它速度很快，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，但不能穿透几毫米厚的铝片.
（3）γ射线：能量很高的④______，波长很短，在 10-10m 以下，呈电中性，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土
人工放射性同位素 衰变 半衰期
1.人工放射性同位素
（1）有些同位素具有放射性，叫作放射性同位素
（2）人工放射性同位素的发现：1934年，约里奥·居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷
（3）发现磷同位素的方程：
2.衰变
（1）定义：放射性元素自发地蜕变为另一种元素，同时放出射线的现象
（2）衰变分类
α衰变：放出α粒子的衰变 β衰变：放出β粒子的衰变
（3）衰变方程
（4）衰变规律
A.原子核衰变时⑤______和⑥______都守恒.
B.当放射性物质连续衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射.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.
3.半衰期
（1）定义：放射性元素的原子核由于衰变而数目减少至原来⑦______所需的时间.
（2）决定因素：放射性元素衰变的快慢是由⑧____________决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系.不同的放射性元素，半衰期⑨______.
参考答案
①83 ②氦原子 ③电子 ④电磁波 ⑤电荷数 ⑥质量数 ⑦一半 ⑧核内部自身的因素 ⑨不同
1.关于天然放射性，下列说法正确的是( )
A.所有元素都具有天然放射性
B.放射性元素的半衰期与外界温度无关
C.放射性元素与别的元素形成化合物后不再具有放射性
D.α、β和γ三种射线中，β射线的穿透能力最强
2.在一个衰变为一个的过程中，发生α衰变的次数为( )
A.6次 B.8次 C.22次 D.32次
3.我国的火星探测车用放射性材料作为燃料，中的Pu元素是，已知发生衰变的核反应方程为的半衰期为87.7年.下列说法正确的是( )
A.放出的X射线是高速质子流
B.10个经过87.7年后还有5个未衰变
C.经过87.7年，现有的衰变一半
D.环境温度升高，的半衰期将会缩短
4.（多选）放射性同位素衰变的快慢有一定的规律，例如经过一次衰变成为，如图所示.结合这些信息可以判定下列说法正确的是( )
A.衰变为的衰变方式为α衰变
B.衰变为的衰变方式为β衰变
C.当已生成的数量是剩余数量的7倍时，衰变所经历时间为11.4天
D.20个在经过一个半衰期后，一定还剩10个
答案以及解析
1.答案：B
解析：有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可以发生衰变，故A错误；放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界温度无关，故B正确；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C错误；α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故D错误.
2.答案：B
解析：设发生了n次α衰变，m次β衰变，有，，解得，故B正确.
3.答案：C
解析：根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为4，电荷数为2，X为α粒子，选项A错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核衰变不适用，选项B错误；经过87.7年，即经过1个半衰期，现有的衰变一半，选项C正确；外部因素不改变半衰期，选项D错误.
4.答案：AC
解析：氡原子序数为86，钋原子序数为84，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，衰变为，放出粒子的质量数为4，电荷数为2，为α粒子，衰变方式为α衰变，故A正确，B错误；由图像知，当时，经历的时间为一个半衰期，则的半衰期为天，当已生成的数量是剩余数量的7倍时，即已经衰变的是剩余数量的7倍，此时，由题图可知衰变时间天，故C正确；半衰期是对大量原子核的统计规律，对少量原子核不适用，故D错误.

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