总结提升
1.衰变方程的书写:衰变方程用"→",而不用"="表示,因为衰变方程表示的是原子核的变化,而不是原子的变化.
2.确定原子核衰变次数的方法与技巧:
(1)方法1:设放射性元素X经过n次α衰变和m次β衰变后,变成稳定的新元素Y,则衰变方程为:
X―→Y+nHe+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.
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)方法2:先由质量数的改变确定α衰变的次数(这是因为β衰变的次数是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.
针对训练1 (多选)天然放射性元素Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成
Pa(铅).下列说法中正确的是( )
A.衰变的过程共有6次α衰变和4次β衰变
B.铅核比钍核少8个质子
C.β衰变所放出的电子来自原子核核外轨道
D.钍核比铅核多24个中子
答案 AB
解析 由于β衰变不会引起质量数的减少,故可先根据质量数的减少确定α衰变的次数为:x==6,再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定β衰变的次数应满足:2x-y=90-82=8,y=2x-8=4.钍232核中的中子数为232-90=142,铅208核中的中子数为208-82=126,所以钍核比铅核多16个中子,铅核比钍核少8个质子.由于物质的衰变与元素的化学状态无关,所以β衰变所放出的电子来自原子核内,所以选项A、B正确.
二、对半衰期的理解及有关计算
例2 氡222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤,它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一.其衰变方程是Rn→Po+________.已知Rn的半衰期约为3.8天,则约经过________天,16 g的Rn衰变后还剩1 g.
解析 根据核反应过程中电荷数守恒和质量数守恒可推得该反应的另一种生成物为He.根据m余=m原得=4,代入τ=3.8天,解得t=3.8×4天=15.2天.
答案 He 15.2
针对训练2 (多选)14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5 700年.已知植物存活期间,其体内14N与12C的比例不变;生命活动结束后,14C的比例持续减少.现通过测量得知