19.2放射性元素的衰变.docx
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1、2放射性元素的衰变目标定位1 .知道原子核的衰变2知道两种衰变的规律及实质,并能熟练写出衰变方程.3. 理解半衰期的统计意义.F预习导学 坦梳理识记-点拨一、原子核的衰变原子核放出a粒子或B粒子,由于核电荷数变了,它在周期表中的位置就变了,变成另一种 原子核,我们把这种变化称为原子核的衰变.原子核衰变时电荷数和质量数都守恒.二、a衰变原子核进行a衰变时,质量数减少4,电荷数减少2.辇U的a衰变方程为辞U-铜Th+担e.三、P衰变原子核进行P衰变时,质量数不变,电荷数增加1,钳Th的0衰变方程为/Th一置也士金.四、半衰期1 .放射性元素的原子核有生数发生衰变所需的时间,叫做这种元素的半衰期.2
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.声课堂讲义上理解深化探究一、原子核的衰变1 .原子核放出a粒子或B粒子后,变成另一种原子核,这种现象称为原子核的衰变.2 . a 衰变:AZXA4Z2Y+3He原子核进行a衰变时,质量数减少4,电荷数减少2.a衰变的实质:在放射性元素的原子核中,2个中子和2个质子结合得比较牢固,有时会作 为一个整体从较大的原子核中释放出来.3 . B 衰变:AZX-zdY + de原子核进行0衰变时,质量数不变,电荷数增加LP衰变的实质:原了核中的中子转化成一个质子且放出一个电子即。粒子,使核电荷数增加1,但0衰变不
3、改变原子核的质量数,其转化方程为:加一lH 十 一丫已4 .衰变规律衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒.5 .y射线是在发生a或p衰变过程中伴随产生的,且丁射线是不带电的,因此y射线并不 影响原子核的核电荷数,不会改变元素在周期表中的位置.6 .确定衰变次数的方法设放射性元素2X经过次a衰变和加次0衰变后,变成稳定的新元素9:Y,则衰变方程为 zXY+弟He+加e.根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程A=A+4, Z=Z +2m.【例11原子核23892U经放射性衰变变为原子核23490Th,继而经放射性衰变变为原子核 23491Pa,再经放射性衰变变为原子核23492U.放射性衰变、和依次为(
4、)A. a衰变、0衰变和0衰变B. 0衰变、a衰变和。衰变C. 0衰变、0衰变和a衰变D. a衰变、0衰变和a衰变解析 根据衰变反应前后的质量数守恒和电荷数守恒特点,23892U核与23490Th核比较可知, 衰变的另一产物为担e,所以衰变为a衰变,选项B、C错误;234%Pa核与23492U核比 较可知,衰变的另一产物为-怛,所以衰变为。衰变,选项A正确,D错误.答案A【例2】锣U核经一系列的衰变后变为锣Pb核,问:一共经过几次a衰变和几次P衰变?锣Pb与锣U相比,质子数和中子数各少了多少?综合写出这一衰变过程的方程.解析(1)设锣U衰变为锣Pb经过x次a衰变和y次0衰变,由质量数守恒和电荷
5、数守恒可 得238 = 206+4x92=82+2尢一y 联立解得x=8, y=6.即一共经过8次a衰变和6次p衰变.(2)由于每发生一次a衰变质子数和中子数均减少2,每发生一次0衰变中子数少1,而质子 数增加1,故遭Pb较锣U质子数少10,中子数少22.(3)衰变方程为锣U一锣Pb+8拓e+6-?e.答案(1)8次a衰变,6次0衰变(2)10个22个见解析借题发挥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a衰变质子数、中子数均减少2.每发生一次B衰变中子数减少1,质子数增加1.针对训练1锵U经过机次a衰变和次P衰变,变成锣Pb,则()A.冽=7, n = 3
6、 B. m=7, =4C.m=14, =9 D. m=14, =18答案B解析 根据题意有:2354加=207,922加+ = 82,解两式得根=7, =4,选项B正确.二、对半衰期的理解1 .对半衰期的理解半衰期是表示放射性元素衰变快慢的物理量,同一放射性元素具有的衰变速率一定,不同元 素的半衰期不同,有的差别很大.2 .半衰期公式式中N原、相原表示衰变前的原子数和质量,N余、相余表示衰变后的尚未发生衰变的原子数 和质量,/表示衰变时间,工表示半衰期.3 .适用条件半衰期是一个统计概念,是对大量的原子核衰变规律的总结,对于一个特定的原子核,无法 确定其何时发生衰变,但可以确定各个时刻发生衰变
7、的概率,即某时刻衰变的可能性,因此, 半衰期只适用于大量的原子核.【例3】碘131核不稳定,会发生0衰变,其半衰期为8天.碘131核的衰变方程:*1 一(衰变后的元素用X表示).(2)经过 天75%的碘131核发生了衰变.解析(1)根据衰变过程电荷数守恒与质量数守恒可得衰变方程:I一盘X+)e.(2)每经1 个半衰期,有半数原子核发生衰变,经2个半衰期将剩余;,即有75%发生衰变,即经过的 时间为16天.答案怛(2)16针对训练2放射性元素(貂Rn)经a衰变成为针(错Po),半衰期约为3.8天;但勘测表明, 经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素锯Rn的矿石,其原因是 ()
8、A.目前地壳中的逮Rn主要来自于其他放射性元素的衰变B.在地球形成的初期,地壳中元素锹Rn的含量足够高C.当衰变产物错Po积累到一定量以后,锵P。的增加会减慢逮Rn的衰变进程D.锯Rn主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期答案A解析 元素半衰期的长短由原子核自身因素决定,一般与原子所处的物理、化学状态以及周 围环境、温度无关,C、D错;即使元素氢的含量足够高,经过漫长的地质年代,地壳中也 几乎没有氯了,一定是来自于其他放射性元素的衰变,故A对,B错.F对点练习建m 巩固应用反馈原子核的衰变1.原子核发生B衰变时,此B粒子是()A.原子核外的最外层电子B.原子核外的电子跃迁时放出
9、的光子C.原子核内存在着电子D.原子核内的一个中子变成一个质子时,放射出一个电子答案D2 . “朝核危机”引起全球瞩目,其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆.重水堆核 电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的杯239(费Pu),这种杯239可由铀239(国 U)经过次p衰变而产生,则为( )A. 2 B. 239 C. 145 D. 92答案A解析P衰变规律是质量数不变,质子数增加1 .赞Pu比锣U质子数增加2,所以发生2次0 衰变,A对.对半衰期的理解及计算3 .下列有关半衰期的说法正确的是()A.放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短,衰变速度越快B.放射性
10、元素的样品不断衰变,随着剩下未衰变的原子核的减少,元素半衰期也变长C.把放射性元素放在密封的容器中,可以减慢放射性元素的衰变速度D.降低温度或增大压强,让该元素与其他物质形成化合物,均可减小衰变速度答案A解析 放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间,它反映了放 射性元素衰变速度的快慢,半衰期越短,则衰变越快;某种元素的半衰期长短由其本身因素 决定,与它所处的物理、化学状态无关,故A正确,B、C、D错误.4 .氨222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤,它是世界 卫生组织公布的主要环境致癌物质之一.其衰变方程是澎Rn-谜Po+.已知貂Rn的 半衰
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