《原子核的衰变》PPT课件.ppt

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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 Becquerel18521908,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),19

2、03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,放射性型物质发出的射线有三种:,三种射线的性质和实质,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

3、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.,半衰期的计算:,半衰期,定义:放射性元素有半数的核发生衰变所需的时间,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。,(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

4、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,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

5、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

6、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

7、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(),是原子核的组成部分。,发现中子的核反应方程,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。,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。,

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