2017-2018学年物理人教版选修3-5教学案:第十九章 第2节 放射性元素的衰变
2017-2018学年物理人教版选修3-5教学案:第十九章 第2节    放射性元素的衰变第3页

  

  1.衰变实质

  α衰变:原子核内两个质子和两个中子结合成一个α粒子2n+2H→He

  β衰变:原子核内的一个中子变成质子,同时放出一个电子n→H+e

  2.衰变方程通式

  (1)α衰变:X→Y+He

  (2)β衰变:X→Y+e

  3.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。

  

  [典例] 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①②③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

  C.β衰变、β衰变和α衰变

  D.α衰变、β衰变和α衰变

  [思路点拨] 

  (1)放射性元素发生衰变时,质量数和电荷数均守恒。

  (2)先确定衰变时放出的粒子,再确定衰变的种类。

[解析] U①,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变。Th②,质子数加1,质量数不变,说明②为β衰变,中子转化成质子。Pa③,质子数