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放射性元素的衰变

要点一、原子核的衰变半衰期
(一)原子核的衰变
1.定义:原子核自发地放出α粒子或β粒子,而变成另一种原子核的变化。

2.衰变类型
(1)α衰变:原子核放出α粒子的衰变.进行α衰变时,质量数减少4,电荷数减少2,238 92U 的α衰变方程:238 92U→234 90Th+42He。

(2)β衰变:原子核放出β粒子的衰变.进行β衰变时,质量数不变,电荷数加1,234 90Th 的β衰变方程:234 90Th→234 91Pa+0-1e。

3.衰变规律:电荷数守恒,质量数守恒。

(二)半衰期
1.定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。

2.特点:(1)不同的放射性元素,半衰期不同,甚至差别非常大。

(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。

3.适用条件:半衰期描述的是统计规律,不适用于少数原子核的衰变。

要点二、核反应放射性同位素及其应用
(一)核反应
1.定义:原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核或者发生状态变化的过程.
2.原子核的人工转变:卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,核反应方程14 7N+42He→178O+11H. 3.遵循规律:质量数守恒,电荷数守恒.
(二)放射性同位素及其应用
1.放射性同位素:具有放射性的同位素.
2.应用:
(1)射线测厚仪:工业部门使用放射性同位素发出的射线来测厚度.
(2)放射治疗.
(3)培优、保鲜.
(4)示踪原子:一种元素的各种同位素具有相同的化学性质,用放射性同位素代替非放射性的同位素后可以探测出原子到达的位置.
(三)辐射与安全
1.人类一直生活在放射性的环境中.
2.过量的射线对人体组织有破坏作用.在使用放射性同位素时,必须严格遵守操作规程,注意人身安全,同时,要防止放射性物质对水源、空气、用具等的污染.
要点突破
一:衰变半衰期
(1)方法:设放射性元素A Z X 经过n 次α衰变和m 次β衰变后,变成稳定的新元素A ′
Z ′Y ,则衰变方程为:
A Z
X →A ′Z ′Y +n 42He +m 0
-1e
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程:
A =A ′+4n ,Z =Z ′+2n -m
以上两式联立解得:n =
A -A ′
4
,m =
A -A ′
2
+Z ′-Z
由此可见,确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组。

(2)技巧:为了确定衰变次数,一般先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数多少对质量数没有影响),然后根据衰变规律确定β衰变的次数。

题型一:原子核的衰变
题型二:核反应 放射性同位素及其应用。

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