2017-2018学年高中物理第19章原子核2放射性元素的衰变学案新人教版选修3_5
2017-2018学年高中物理第19章原子核2放射性元素的衰变学案新人教版选修3_5第3页

如:U―→Th+He.

(2)β衰变:X―→Y+e.

实质:原子核中的中子转化成一个质子且放出一个电子即β粒子,使电荷数增加1,β衰变不改变原子核的质量数,其转化方程为:n―→H+e.

如:Th―→Pa+e.

2.确定原子核衰变次数的方法与技巧

(1)方法: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+me

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=,m=+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.

例1 U核经一系列的衰变后变为Pb核,问:

(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变?

(2)Pb与U相比,质子数和中子数各少了多少?

(3)综合写出这一衰变过程的方程.

答案 (1)8 6 (2)10 22

(3)U―→Pb+8He+6e

解析 (1)设U衰变为Pb经过x次α衰变和y次β衰变,由质量数守恒和电荷数守恒可得

238=206+4x①

92=82+2x-y②

联立①②解得x=8,y=6.即一共经过8次α衰变和6次β衰变.

(2)由于每发生一次α衰变质子数和中子数均减少2,每发生一次β衰变中子数少1,而质子数增加1,故Pb较U质子数少10,中子数少22.

(3)衰变方程为U―→Pb+8He+6e.

针对训练1 原子核U经放射性衰变①变为原子核Th,继而经放射性衰变②变为原子核Pa,再经放射性衰变③变为原子核U.放射性衰变①、②和③依次为(  )

A.α衰变、β衰变和β衰变

B.β衰变、α衰变和β衰变