原子核的衰变

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1、原子核的衰变天然放射现象人们通过什么现象或实验发现原子核是 由更小的微粒构成的？ 人们认识原子 核的结构就是 从天然放射性 开始的。法国物理学家贝克勒尔，在研究荧光矿物的性质 时发现，硫酸钾铀能够发出一种穿透力强，可以 穿透黑纸使照相底片感光的不可见的射线。他因发现物质的放射性(揭示原子核内部结构 复杂)而获1903年诺贝尔物理学奖。安东尼亨利贝克勒尔 Antoine Henri Becquerel 18521908 贝克勒尔发现放射性的底片 天然放射现象：元素自发的放出射线的现象 放射性：物质发射射线的性质 放射性元素：具有放射性的元素1898年皮埃尔 居里夫妇，发现了钋（Po）、镭（Ra）

2、1903年皮埃尔居里夫妇与贝可勒尔共同获得了诺贝尔物理学奖。1993年版500法郎纸币放射性不是少数几种元素才有的，研究发现 ，原子序数大于或等于83的所有元素，都能自 发的放出射线，原子序数小于83的元素，有的 也具有放射性铀矿石天然放射现象天然放射现象放射性型物质发出的射线有三种：天然放射现象天然放射现象带 电 量质 量 数符号电离 性穿透性实 质来 源 射 线+ 2e4很强很小（一 张普通纸 ）高速的 氦核流 (v 0.1c)两个中子和两 个质子结合成 团从原子核中 放出 射 线-e0弱很强（几 毫米铝板 ）高速的 电子流 (vc)原子核中的中 子转换成质子 时从原子核中 放出 射 线0

3、0很小更强（几 厘米铅板 ）波长极 短的电 磁波原子核受激 发产生的三种射线的性质和实质原子核的衰变原子核的衰变原子核由于放出某种粒子而转变为新核的 变化叫做原子核的衰变。原子核衰变时电荷数和质量数都守恒 U238在衰变时产生的钍234也具有放射性，放出 离子后变为（镤）Pa234，上述的过程可以用下 面的衰变方程表示：衰变衰变衰变?天然放射性元素23290Th(钍）经过一系列衰 变和衰变之后，变成20882Pb(铅），下列说 法中正确的是铅核比钍核少24个中子铅核比钍核少8个质子衰变过程中共有4次衰变和8次衰变衰变过程中共有6次衰变和4次衰变A.B.C.D.u 半衰期的计算:半衰期u定义：放

4、射性元素有半数的核发生衰变所需的时间1.理解： 半衰期是指由大量的原子组成的放射性物质中，放射性 元素原子核有50发生衰变所需的时间，是一种统计规 律。半衰期对某一个或少量原子核来说无意义。放射性元素的半衰期是由原子核内部本身的因素决定， 与原子所处的物理状态和化学状态无关。N：未衰变的原子核数 N0：总原子核数 t：衰变时间 T：半衰期（1）利用它的射线放射性的应用A、由于射线贯穿本领强，可以用来射线检查金 属内部有没有砂眼或裂纹，所用的设备叫射线探伤 仪.也可用于医疗设备B、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体 ，以消除化纤、纺织品上的静电C、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良 种，

5、也可以利用它杀菌、治病等射线探伤仪 钴 60利用钴60的射线治疗癌症（放疗）食物保鲜（延缓发芽，生长，长期保存）棉花育种食品保鲜粮食保存（2）作为示踪原子：用于工业、农业及生物 研究等.检漏、研究 机件磨损、 诊断疾病、 分析生物分 子结构等。辐射与安全为了防止有害的放射线对人类和自然的破 坏，人们采取了有效的防范措施：检测辐射装置全 身 污 染 检 测 仪辐射检测系统辐射源的存放铀（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原子核的人工转变1919年，英国

6、物理学家卢瑟福， 第一次成功实现原子核的人工转 变，并预言有一种不带电的中性 粒子。实验： 铝箔的厚度恰好吸收放射源放射的粒子 盒中没有气体时，荧光屏上没有闪光点 充入氮气后，观察到闪光点，说明粒子打击氮核，放 出一种粒子，穿透力比粒子强。 后经过研究，发 现这种新粒子为 氢原子核 ，是 原子核的组成部 分，又称为质子 。发现质子的核反应方程核反应方程遵循电荷数、质量数、能量守恒 。 在粒子的轰击下，多种原子核都能放出质子表 明质子是原子核的组成部分疑问：原子核的质量大体上质子质量的整数倍，若原子核 全部由质子组成，那么根据元素的原子序数就可以知道它 的原子量，这与事实不符。1920年，卢瑟福

7、预言原子核内可能存在跟质子质量相等， 不带电的中性粒子。1930年，用粒子轰击铍核，产生一种穿透力很强，几乎 不会使气体电离，不带电的射线 。当时的物理学家们认为 是一种高频电磁波，即高能光子。1932年，约里奥居里夫妇用这种射线打击石蜡，从石蜡中 打出了质子，证明此种射线不是光子。1932年月底，查得威克得到这一论文 ，约里奥夫妇的实验使他心跳，他认为 约里奥夫妇的结论肯定有误，违反能量 守恒啊！他敏感到这很可能是导师卢瑟 福预言、自己苦苦寻找了12年的中子。 他决定用云室的方法探测射线的速度和 质量。1932年，英国物理学家查德威克（卢瑟福学生）根据实验结果 确定，这种射线是中子流（ ），

8、是原子核的组成部分。发现中子的核反应方程u在粒子的轰击下，原子核可能放出质子，也可能放出中 子中子也是原子核的组成部分。u中子是进行原子核人工转变良好的“核炮弹”，它几乎能使一 切元素的原子核分裂。可以穿透几十厘米后的铅板。原子核的组成：德国的海森堡、苏联的伊凡宁柯提出由中子和质子组成核子：中子和质子的统称核力：强大而短程的力。A：质量数（核子总数） Z：质子数（核电荷数、原子序数） AZ：中子数质子间具有很大的静电斥力，而原子核处于稳定状态， 核子间存在克服质子间的静电斥力的强大的力核力当核子间距离在1015m以内，核力约为电磁力的103倍。 当核子间距离1015m时，核力很快减小到接近于零。