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放射性元素的衰變
1一、原子核的衰變原子核放出α粒子或β粒子轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儲了プ儯悍懦靓亮W拥乃プ?,如β衰變:放出β粒子的衰變,?、定義:2、種類:
2原子核發(fā)生衰變時,衰變前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒.α衰變:β衰變:說明:(核反應(yīng)方程)1.中間用單箭頭,不用等號;2.是質(zhì)量數(shù)守恒,不是質(zhì)量守恒;3.方程及生成物要以實驗為基礎(chǔ),不能杜撰。3、規(guī)律:衰變方程
3注:(1)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒,核反應(yīng)過程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會發(fā)生變化(質(zhì)量虧損)而釋放出核能.(2)當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)衰變時,原子核中有的發(fā)生α衰變,有的發(fā)生β衰變,同時伴有γ射線,這時可連續(xù)放出三種射線.(3)核反應(yīng)過程一般是不可逆的,所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向,不能用等號連接.
4α粒子衰變的實質(zhì):在放射性元素的原子核中,2個中子和2個質(zhì)子結(jié)合得比較緊密,在一定條件下作為一個整體從較大的原子核中拋射出來,這就是α衰變現(xiàn)象.211H+201n―→24Heβ粒子衰變的實質(zhì):原子核里沒有電子,核內(nèi)的中子可以轉(zhuǎn)變成質(zhì)子和電子,產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)射出來,這就是β衰變.01n―→11H+-10e
5γ射線的產(chǎn)生原子核的能量也跟原子的能量一樣,其變化是不連續(xù)的,也只能取一系列不連續(xù)的數(shù)值,因此也存在著能級,同樣是能級越低越穩(wěn)定。放射性的原子核在發(fā)生α衰變、β衰變時,往往蘊(yùn)藏在核內(nèi)的能量會釋放出來,使產(chǎn)生的新核處于高能級,這時它要向低能級躍遷,能量以γ光子的形式輻射出來,因此,γ射線經(jīng)常是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的,當(dāng)放射性物質(zhì)連續(xù)發(fā)生衰變時,原子核中有的發(fā)生α衰變,有的發(fā)生β衰變,同時就會伴隨著γ輻射(沒有γ衰變)。這時,放射性物質(zhì)發(fā)出的射線中就會同時具有α、β和γ三種射線。
6二、半衰期(T)1、意義:表示放射性元素衰變快慢的物理量2、定義:放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間不同的放射性元素其半衰期不同.
7經(jīng)過n個半衰期(T)其剩余的質(zhì)量為:質(zhì)量與原子個數(shù)相對應(yīng),故經(jīng)過n個半衰期后剩余的粒子數(shù)為:3、公式:
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9注意:(1)半衰期的長短是由原子核內(nèi)部本身的因素決定的,與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)(2)半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律,只對大量的原子核才適用,對少數(shù)原子核是不適用的.