高中物理第四章原子核4.2核衰变与核反应方程教案粤教版选修3-5

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1、4.2核衰变与核反应方程课堂互动三点剖析一、三种射线种类a射线B射线Y射线组成高速氨核流高速电了流光了流(高频电磁波)带电荷量2e_e0质量4mPmrFl.67X10-27kgmp1840静止质量为零速度0.lc0.99cC在电场或磁场小偏转与«射线反向偏转不偏转贯穿本领最弱用纸能挡住较强穿透几毫米的铝板最强穿透儿厘米的铅板对■空气的电离作用很强较弱很弱在空气中的径迹粗、短、直细、较长、曲折最长通过胶片感光感光感光二、核反应方程利用高能粒了轰击原了核，会发生核反应而产生新的原了.无论是核衰变还是核反应，质量数守恒和

2、电荷数都守恒.对(】衰变和B衰变的实质的正确理解(1)原子核放出a粒子或B粒子后，就变成了新的原子核，我们把这种变化称为原子核的衰变.a粒了、P粒了及Y粒了部是从原了核里发射出来的，但不能认为原了核是由这些粒了组成的，原了核是由质子和中了组成的.(2)a衰变的实质是原子核中的2个质子和2个中子结合在一起发射出来的，a衰变的方程；X——匸:丫+；弘、实质2旧+2防——"He.(3)P衰变的实质是原了核内的一个屮了变成一个质了和电了，放出高速电了流，P衰变的方程；X——z辭+%、实质馳——!//+>+.(4)在发牛.a

3、、B衰变的过程中，由于新核处于不稳定状态，它要通过辐射光子而达到稳定的状态，因此Y射线总是伴随a、P衰变而产生.三、半衰期(1)半哀期表示放射性元索衰变的快慢，放射性元素的原了核冇半数发生衰变所盂的时间/I1亓］亓叫做这种元素的半衰期•公式N=No(-)3,m=加°(—)3.式屮No.mo表示衰变前的放射性元素的原了核数和质量，N、m表示衰变后尚未发生衰变的放射性元索的原子核数和质量，t表示衰变的时间，片表示半衰期.2(2)不同的放射性元素，半衰期不同，甚至和差十分悬殊；衰变速度越快的元素，其半衰期越短.如氮222

4、衰变为针218的半衰期为3.8天，而铀238衰变为牡234的半衰期长达4.5X109年.（3）影响因素：半衰期山放射性元素的原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理状态（如压强、温度）或化学状态（如单质、化合物）无关，因为这些因素都不能改变原了核的结构.（4）规律理解：半衰期是一个统计规律，只对人量原了核适用，对于少数个别的原了核，其衰变毫无规律，何吋衰变、何吋衰变一半，都是不可预知的.各个击破【例1】下列说法中正确的是（）A.a射线与Y射线都是电磁波B.B射线为原子的核外电子电离后形成的电子流0.用加温、加压或改变

5、英化学状态的方法都不能改变原了核衰变的半衰期D.原子核经过衰变牛成新核，则新核的质量总等于原核的质量解析：（】、B、Y三种射线都是由原子核内发射出來的，a射线是氨核流，B射线是高速电子流，¥射线是高频光子流，因此，A、B选项错，原子核衰变耍有质量亏损.答案：C类题演练1将a、B、Y三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，图4-2-1表示射线偏转情况中正确的是（）图4-2-1解析：已知a粒子带正电，B粒了带负电，Y射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向，可知A、B、C、D四幅

6、图小，a、0粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需进-步判断.mvX业X—371.7.0.99c2带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径r=—,将其数据代入，则a粒子与P粒子的Bq半径之比为厘=也•鼻•弧=%mPVPCla1840由此可见，A项正确，B项错误.带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为®垂直电场线方向位移为x,沿电场线方向位移为y，则冇：x=vot,y=—•——t2,消去tnJ得y=—2m2m%对某一确定的x值，a、B粒了沿电场线偏转距离Z比为2c13T5儿=qa严,二2江1840二(0.99c)・二卄

7、Qpma%'T4(0.1C)2由此可见，C项错课，D项正确.故正确答案是AD.答案：AD【例2】对天然放射现彖，下列说法中正确的是（）A.□粒子带正电，所以a射线一定是从原子核屮対出的B.B粒子带负电，所以P射线有可能是核外电子C.Y粒子是光子，所以Y射线有可能是由原子发光产生的D.a射线、P射线、Y射线都是从由原子核内部释放出来的解析：a衰变的实质是原子核小的两个质子和两个中子结合成一个氨核放出的，P衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，然后释放岀电子，Y衰变伴随a衰变和B衰变的产生而产生，所以这三种射线都

8、是从原了核内部释放出來的.答案：AD类题演练2嚮77?（针）经过一系列a和0衰变，变成豐Pb（铅），问经过多少次a衰变？经过了多少次3衰变？解析：由a衰变和B衰变的规律分析.由B衰变不影响质量数的变化，所以质量数的变化决定了a衰变的次数，由醫）％变为鬱Pb质量数减少了232-208二24,每-•次a衰变质量数减少4,因此a衰变的次数为6次.6次a衰变，电荷数