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成才之路 物理 路漫漫其修遠兮吾將上下而求索 人教版 選修3 5 原子核 第十九章 第二節(jié)放射性元素的衰變 第十九章 你知道考古學家靠什么推斷古化石的年代嗎 1 定義原子核放出 或 由于核電荷數(shù)變了 它在周期表中的位置就變了 變成 原子核 2 衰變的類型一種是 另一種是 而 射線是伴隨 衰變或 衰變產(chǎn)生的 原子核的衰變 粒子 粒子 另一種 衰變 衰變 電荷數(shù) 質量數(shù) 1 定義放射性元素的原子核有 發(fā)生衰變所需的時間 叫作半衰期 2 決定因素放射性元素衰變的快慢是由原子核 因素決定的 跟原子所處的 如溫度 壓強 或 如單質 化合物 無關 半衰期 半數(shù) 內部 物理狀態(tài) 化學狀態(tài) 3 適用條件半衰期是一個統(tǒng)計概念 是對 的原子核衰變規(guī)律的總結 對于一個特定的原子核 確定何時發(fā)生衰變 但可以確定各個時刻發(fā)生衰變的概率 即某時衰變的可能性 因此 半衰期只適用于 大量 無法 大量的原子核 一 對 衰變和 衰變的實質的正確理解1 原子核的衰變原子核放出 粒子或 粒子后就變成了新的原子核 我們把這種變化稱為原子核的衰變 粒子 粒子及 射線都是從原子核里發(fā)射出來的 但不能認為原子核是由這些粒子組成的 原子核是由質子和中子組成的 2 衰變的實質是原子核中的2個質子和2個中子結合在一起發(fā)射出來的 3 衰變的實質是原子核內的一個中子變成一個質子和電子 從而放出高速電子流 4 射線是伴隨 衰變或 衰變產(chǎn)生的 射線不改變原子核的電荷數(shù)和質量數(shù) 其實質是放射性原子核在發(fā)生 衰變或 衰變時 產(chǎn)生的某些新核由于具有過多的能量 核處于激發(fā)態(tài) 而輻射出 光子 1 當原子核發(fā)生 衰變時 原子核的質子數(shù)和中子數(shù)如何變化 為什么 2 當發(fā)生 衰變時 新核的核電荷數(shù)相對原來的原子核變化了多少 新核在元素周期表中的位置怎樣變化 解析 1 當原子核發(fā)生 衰變時 原子核的質子數(shù)和中子數(shù)各減少2個 因為 粒子是原子核內2個質子和2個中子結合在一起發(fā)射出來的 2 當原子核發(fā)生 衰變時 新核的核電荷數(shù)相對于原來增加了1個 新核在元素周期表中的位置向后移動了1個位次 3 適用條件半衰期是一個統(tǒng)計概念 是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結 對于一個特定的原子核 無法確定其何時發(fā)生衰變 半衰期只適用于大量的原子核 4 應用利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點 可以測量其衰變程度 推斷時間 衰變規(guī)律的應用 分析 1 可根據(jù)衰變過程中質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒求解 2 根據(jù)每發(fā)生一次 衰變原子核的質子數(shù)和中子數(shù)均少2 每發(fā)生一次 衰變原子核的中子數(shù)少1 質子數(shù)多1來推算 3 根據(jù) 1 的解答結果寫方程 點評 寫核反應方程的基本原則是質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒 依據(jù)這兩個原則列方程就可確定 衰變和 衰變的次數(shù) 根據(jù)每發(fā)生一次 衰變新核的質子數(shù)和中子數(shù)均比原來的核少2 每發(fā)生一次 衰變中子數(shù)少1 質子數(shù)多1 就可計算多次衰變后的核與原來核的質子數(shù)和中子數(shù)的差值 也可根據(jù)其核電荷數(shù)和核質量數(shù)進行推算 半衰期的應用 點評 找出每分鐘衰變次數(shù)與其質量成正比這一隱含條件是解決本題的關鍵 現(xiàn)在很多心血管專科醫(yī)院引進了一種被稱為 心臟灌注顯像 的檢測技術 方法是將若干毫升含放射性元素锝的注射液注入被檢測者的動脈 經(jīng)過40分鐘后 這些含放射性物質的注射液通過血液循環(huán)均勻地分布在血液中 這時對被檢測者的心臟進行造影 心臟血管正常的位置由于有放射性物質隨血液到達而顯示出有射線射出 心臟血管被堵塞的部分由于無放射性物質到達 將無射線射出 醫(yī)生根據(jù)顯像情況就可以判定被檢測者心血管有無病變 并判斷病變位置 答案 B解析 如果半衰期太短 則在放射期內 放射性物質的注射液尚未均勻地分布在血液中而無法完成檢測工作 再則因放射強度較大而對人體造成傷害 如果半衰期太長 放射性物質長期殘留在人體內也會對人體造成傷害 對比四個選項中的時間 應以10小時為宜 故正確選項應為B 易錯分析 不明確半衰期的真正含義 認為發(fā)生衰變的核的個數(shù)為一半指核的質量數(shù)變?yōu)橐话?半數(shù)核發(fā)生衰變經(jīng)歷的時間指全部核衰變所經(jīng)歷時間的一半 而錯選A C項 不明確半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律 是對大量的原子核的衰變規(guī)律的總結 而錯選D 正確解答 放射性元素的核從個數(shù)上看有半數(shù)發(fā)生衰變所經(jīng)歷的時間叫半衰期 A C錯 B正確 半衰期只適用于大量的原子核 D錯誤 正確答案 B