天然放射现象
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天然放射现象
作者：佚名 教案来源：网络 点击数： &&&
天然放射现象
文 章来源 莲山 课 件 w w w.5Y k J. c oM 天然放射现象&&&
1.在物理知识方面的要求.
（1）理解什么是“天然放射现象”，掌握天然放射线的性质；
（2）掌握原子核衰变规律，理解半衰期概念；
（3）结合天然放射线的探测问题，提高学生综合运用物理知识的能力.
2.在复习过程中，适当介绍天然放射性的发现过程，以及有关科学家的事绩，对学生进行科学道德与唯物史观的教育.
二、重点、难点分析
（1）衰变规律；
（2）用电场和磁场探测天然射线的基本方法.
2.难点：用力学和电学知识如何分析天然射线的性质.
三、主要过程
（一）引入新课
回顾法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象的经历，以及贝可勒尔为了试验放射线的性质，用试管装入含铀矿物插在上衣口袋中被射线灼伤、早期核物理学家多死于白血病（放射病）的故事.
（二）教学过程设计
天然放射性.
1.天然放射现象：某种物质自发地放射出看不见的射线的现象.
2.原子核的衰变：某种元素原子核自发地放出射线粒子后，转变成新的元素原子核的现象.
3.天然放射线的性质.（见下页表）
说明电离本领和贯穿本领之间的关系：α粒子是氦原子核，所以有很强的夺取其它原子的核外电子的能力，但以损失动能为代价换得原子电离，所以电离能力最强的α粒子，贯穿本领最弱；而γ光子不带电，只有激发核外电子跃迁时才会将原子电离，所以电离能力最弱而贯穿本领最强.
4.衰变规律.
（1）遵从规律：
质量数守恒（说明与“质量守恒定律”之区别）；
电荷数守恒；
动量守恒；
说明：γ衰变是原子核受激发产生的，一般是伴随α衰变或β衰变进行的，即衰变模式是：α＋γ，β＋γ，没有α＋β＋γ这种模式！
（3）半衰期：放射性原子核衰变掉一半所用时间.
说明：某种原子核的半衰期与物理环境和化学环境无关，是核素自身性质的反映.
【例1】 &平衡下列衰变方程：
分析：因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不能，所以应先从判断α衰变次数入手：
每经过1次α衰变，原子核失去2个基本电荷，那么，钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差，决定了β衰变次数：
答案：6，4.
（1）α粒子与氡核的动能之比；
（2）若α粒子与氡核的运动方向与匀强磁场的磁感线垂直，画出轨迹示意图，并计算轨道半径之比.
解：（1）衰变时动量守恒：
0=mαvα+MRnvRn，
（2）若它们在匀强磁场中，运动方向与磁感线垂直，轨道半径
但衰变时射出的α粒子与反冲核（Rn）都带正电荷，且动量大小相等，则它们在匀强磁场做圆周运动的轨迹是一对外切圆（图1），轨道半径和粒子电量成反比：
【例4】& 一束天然放射线沿垂直电场线的方向从中间进入到两块平行带电金属板M、N之间的匀强电场中，试问：
（1）射线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各是哪种射线？
（2）M、N各带何种电荷？
提示：参考天然放射线的性质.
解：γ射线不带电，所以是Ⅱ（直线）.
设带电粒子打到金属板上的位置为x，偏转的距离都是d／2，根据公式
qα=2e，qβ=e，代入上式，得比值
所以Ⅰ为α射线，Ⅲ为β射线，M带负电.
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几种重要和常见的放射性元素
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3秒自动关闭窗口放射性元素_百度百科
放射性元素
放射性元素（确切地说应为）是能够自发地从不稳定的原子核内部放出粒子或射线（如、、等），同时释放出能量，最终衰变形成稳定的元素而停止放射的元素。这种性质称为放射性，这一过程叫做。含有放射性元素（如U、Th、Ra等）的矿物叫做放射性矿物。
放射性元素衰变过程
不论是东方还是西方，都有一大批人在追求“点石成金”之术，他们妄想把一些普通的矿石变成黄金。当然，这些炼金术之士的希望都破灭了，因为他们不知道一种物质变成另一种物质的根本在于原子核的变化。不过，类似于“点石成金”的事情一直就在自然界中进行着，这就是伴随着发生的“衰变”。
原子核的衰变
原子核放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在周期表中[1]
的位置就变了，变成另一种原子核。我们把这种变化称之为原子核的衰变。铀-238放出一个α粒子后，核的质量数减少4，电荷数减少2，称为新核。这个新核就是钍-234核。这种衰变叫做。这个过程可以用下面的衰变方程表示：23892U→23490Th+42He。在这个衰变过程中，衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和；衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和。
大量观察表明，原子核衰变时电荷数和质量数守恒。在中，新核的质量数于原来的新核的质量数有什么关系？相对于原来的核在周期表中的位置，23892U在时产生的23490Th也具有放射性，它能放出一个而变为23491Pa（镤）。由于电子的质量比核子的质量小得多，因此，我们可以认为电子的质量为零、电荷数为－1、可以把电子表示为0-1e。这样，原子核放出一个电子后，因为其衰变前后电荷数和质量数都守恒，新核的不会改变但其电荷数应增加1。其衰变方程为：23490Th→23491Pa+0-1e。放出的衰变叫做。β衰变的实质在于核内的（10n）转化为了一个和一个电子。其转化方程为10n→11H+0-1e，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子；与此同时，新核少了一个，却增加了一个质子。所以，新核质量数不变，而电荷数增加1。2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起，因此在一定的条件下他们会作为一个整体从较大的原子核中被抛射出来，于是，放射性元素就发生了。
原子核的能量也跟的能量一样，其变化是不连续的，也只能取一系列不连续的数值，因此也存在着能级，同样是能级越低越稳定。放射性的原子核在发生α衰变、时，往往蕴藏在核内的能量会释放出来，使产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，能量以γ光子的形式辐射出来。因此，γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的。当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时就会伴随着γ辐射。这时，放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线。
放射性同位素衰变的快慢有一定的规律。例如，氡-222经过α衰变为钋-218，如果隔一段时间测量一次氡的数量级就会发现，每过3.8天就有一半的发生衰变。也就是说，经过第一个3.8天，剩下一半的氡，经过第二个3.8天，剩有1/4的氡；再经过3.8天，剩有1/8的氡（图19.2-3）......因此，我们可以用半衰期来表示放射性元素衰变的快慢。放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期。不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别非常大。例如，氡-222衰变为钋-218的时间为3.8天，镭-226衰变为氡-222的时间为1620年，铀-238衰变为钍-234的半衰期竟长达45亿年。衰变是里原子核的行为，而微观世界规律的特征之一在于“单个的微观世界是不可预测的”，即对于一个特定的氡原子，我们只知道它发生衰变的概率，而不知道它将何时发生衰变。一个特定的氡核可能在下1s就衰变，也可能在10min内发生衰变，也可能在200再衰变。然而，量子理论可以对大量原子核的行为做出统计预测。例如，对于大量氡核，可以准确地预言在1s后，10min后，或200万年后，各会剩下百分之几没有衰变。放射性元素的半衰期，描述的就是这样的。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核外部条件都没有关系。一种放射性元素，不管它是以的形式存在，还是与其他元素形成化合物，或者对它施加压力、提高温度，都不能改变它的。这是因为压力、温度与其他元素的化合等，都不会影响的结构。
．百度百科．[引用日期]
企业信用信息放射性元素有哪些？_百度知道
放射性元素有哪些？
铀和钍只被看作是一般的重金属元素，工业探伤、食品加工和肿瘤治疗所使用的某些放射源等。镭的辐射具有强大的贯穿本领。　　放射性元素最早应用的领域是医学和钟表工业，同时释放出能量，人们才认识到这一类元素都具有放射性。　　1789年德国化学家M、Tr。在当时，以及1898年M.克拉普罗特发现了铀、测井(石油)。1828年瑞典化学家I.居里和P.居里发现钋和镭以后，原子序数在83以下的某些元素如K.贝采利乌斯发现了钍，例如核电站和核舰艇使用的核燃料。　　后来放射性元素的应用已深入到人类物质生活的各个领域.J，这种现象叫做放射性，并陆续发现了其他放射性元素、农业和医学中使用的放射性标记化合物，发现不久便成为当时治疗恶性肿瘤的重要工具;镭盐在暗处发光。　　含有放射性元素(如U，工业。直到1896年法国物理学家H，这一过程叫做放射性衰变，用于涂制夜光表盘、Rb等也具有放射性.贝可勒尔发现铀的放射性、Ra等)的矿物叫做放射性矿物放射性元素(确切地说应为放射性核素)能够自发地从原子核内部放出粒子或射线。　　原子序数在84以上的元素都具有放射性.H
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原子序数在83以后的元素都有放射性，83以前的有的有放射性，如碳14。放射性元素（确切地说应为放射性核素）能够自发地从原子核内部放出粒子或射线，同时释放出能量，这种现象叫做放射性，这一过程叫做放射性衰变。某些物质的原子核能发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到，只能用专门的仪器才能探测到的射线。
　　含有放射性元素（如U、Tr、Ra等）的矿物叫做放射性矿物。
　　原子序数在84以上的元素都具有放射性，原子序数在83以下的某些元素如K、Rb等也具有放射性。
　　放射性元素 radioactive elements 具有放射性的元素的统称。
　　指锝、钷和钋，以及元素周期表中钋以后的所有元素。
　　该类元素的所有同位素都具有放射性，因此命名。
　　1789年德国化学家M．H．克拉普罗特发现了铀。
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