2012届高考物理考点重点天然放射现象 衰变复习

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1、2012届高考物理考点重点天然放射现象衰变复习第二时天然放射现象衰变【教学要求】1．了解天然放射现象，知道三种射线的本质和特性，掌握核衰变的特点和规律；2．知道原子核人工转变的原理，了解质子、中子和放射性同位素的发现过程。【知识再现】一、天然放射现象1．天然放射现象：某些元素能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。这些元素称为放射性元素。2．种类和性质α射线——高速的α粒子流，α粒子是氦原子核，速度约为光速1/10，贯穿能力最弱，电离能力最强。β射线——高速的电子流，β粒子是速度接近光速的负电子，贯穿能力稍强，电离能力稍弱。γ射线——能量很高的电磁波，γ粒子是波长极短的光子,贯穿能力最

2、强,电离能力最弱。二、原子核的衰变1．衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化．2．衰变规律：α衰变X→+He；β衰变X→+e3．α衰变的实质：某元素的原子核同时发出由两个质子和两个中子组成的粒子（即氦核）2H+2n→Heβ衰变的实质：某元素的原子核内的一个中子变成质子发射出一个电子。即n→H+e+（为反中微子）4．γ射线：总是伴随α衰变或β衰变产生的，不能单独放出γ射线．γ射线不改变原子核的电荷数和质量数．实质是元素在发生α衰变或β衰变时产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态），向低能级跃迁而辐射出光子．三、半衰期1．放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。它是大

3、量原子核衰变的统计结果，不是一个原子发生衰变所需经历的时间。2．决定因素：由原子核内部的因素决定，与原子所处的物理状态（如压强、温度等）或化学状态（如单质或化合物）无关．四、原子核的人工转变1．质子的发现：N+He→+H2．中子的发现：Be+He→+n3．放射性同位素和正电子的发现：Al+He→P+nP→Si+e4．放射性同位素的应用（1）利用它的射线；（2）做示踪原子。知识点一三种射线的特性人们通过对天然放射现象的研究，发现了原子序数大于83的所有天然存在的元素，都有放射性。原子序数小于83的天然存在的元素，有的也有放射性。放射出的射线共有三种：α射线、β射线和γ射线。三种射线的本质

4、和特性对比如下：【应用1】如图，放射放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。已知放射放出的射线有α、β、γ三种。下列判断正确的是（）A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线　B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线D甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线导示:天然放射现象发出的射线有三种：α射线、β射线和γ射线。他们分别带正电、负电、不带电。再结合左手定则，可知：甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线。故答案应选B。知识点二半衰期的理解放射性元素经n个半衰期未发生衰变的原子核数N和原有原子核数N0间关系为：N＝N0（1/2）n，对应的质量

5、关系为：=0（1/2）n【应用2】14是一种半衰期为730年的放射性同位素。若考古工作者探测到某古木中14的含量为原的1/4，则该古树死亡时间距今大约（）A．22920年B．11460．730年D．286年导示:生物体内的14在正常生活状况下应与大气中14含量保持一致。但当生物死亡后，新陈代谢停止，体内14不再更新，加之14由于不断地衰变其含量逐渐减少，据半衰期含义可推知：该生物化石已经历了2个半衰期，从而可知该生物死后至今经历了大约730×2=11460年。故答案应选B。对半衰期两种典型错误的认识：1、N0个某种放射性元素的核，经过一个半衰期T，衰变一半，再经过一个半衰期T，全部衰变

6、了；2、8个某种放射性元素核，经过一个半衰期T，衰变了4个，再经过一个半衰期T，又衰变了2个．事实上，半衰期是对大量放射性原子核的一个统计规律，而对于少量的核，并不适用。类型一衰变次数的计算【例1】（2007年上海卷）衰变为要经过次a衰变和n次b衰变，则，n分别为（）A．2，4B．4，2．4，6D．16，6导示:假设变为的过程中，发生了次α衰变和n次β衰变．则其核反应方程为根据电荷数守恒和质量数守恒列出方程92=82+2-n238=222+4以上两式联立解得：=4，n=2故应选B求解衰变次数的方法除了上述解法之外，还可以利用两种衰变的特点求解．每发生一次β衰变原子核的质量数不变．而每发

7、生一次α衰变质量数减少4．因由变成质量数减少16，所以可以确定α衰变次数，然后再利用电荷数守恒确定β衰变的次数。类型二磁场中的衰变问题粒子的衰变问题经常与磁场结合出现。【例2】（07届南京市第一次调研测试）在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（），由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42∶1，如图所示。那么氡核的衰变方程应是下列方程的哪一个（）A．B．．D．导示:根据左手定则，如果是α衰变，α