一周强化

一、一周知识概述

　　过天然放射现象，认识到原子核不是稳定不变的，知道三种射线的本质和区分方法，理解和掌握α、β衰变规律和半衰期的概念，并会进行运算，知道用人工方法可以获得同位素，放射性同位素有很广泛的应用。

二、重、难点知识归纳及讲解

1、天然放射现象：放射性元素自发的发出射线的现象。

　　贝克勒尔发现天然放射现象，打开了人类认识原子内部世界的窗口。三种射线的本质和特征比较如下表：

2、原子核的组成：质子和中子组成原子核。

质子数=核电荷数=原子序数，质子数＋中子数=质量数（核子数）

3、原子核的衰变

　　(1)定义：放射性元素的原子核在放出某种粒子后，本身变成新的原子核的变化叫做原子核的衰变。

　　(2)衰变规律：在原子核的衰变过程中，总的电荷数和质量数都是守恒的。

　　①α衰变——（新核的核电荷数少2，质量数少4）

　　②β衰变——（新核的核电荷数增加1，质量数不变，中子变质子）

　　③γ衰变是随α衰变或β衰变同时发生的，γ衰变不改变原子核的电荷数和质量数，其实质是放射性元素的原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态）而辐射出光子。

　　(3)半衰期τ

　　①定义：放射性元素的半数原子核发生衰变所需的时间，叫做半衰期。

　　②意义：表示原子核衰变快慢的一个重要概念。

　　③理解：A、表示大量原子核中有50%发生衰变所需的时间，是一种统计规律，对个别原子核研究没有意义。

　　B、半衰期由放射性元素的原子核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理状态（如压强、温度等）或化学状态（如单质、化合物等）无关。

　　*④公式：，其中t为衰变时间。

4、原子核的组成

　　原子核的人工转变：用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程。

　　(1)卢瑟福发现质子的核反应方程为

　　(2)查德威克发现中子的核反应方程为

　　(3)约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子核反应方程为，

　　①同位素：具有相同质子数和不同中子数的原子

　　②放射性同位素的应用：利用它的射线；作为示踪原子（了解我国科学家1965年9月首先用人工方法合成了牛胰岛素的史实）。

三、典型例题解析

例1、试写出经过一系列α衰变和β衰变后变成的核反应方程。

解析：

　　假设变成的过程中，发生了x次α衰变和y次β衰变，则其核反应方程为

，

　　根据电荷数守恒和质量数守恒列出方程

　　92=82＋2x－y，238=206＋4x，联立解得：x=8，y=6。

　　则该题所求核反应方程为

小结：

　　由上分析可以看出：确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组。仔细研究衰变规律可以发现：由于β衰变不会引起质量数的减少，所以可以先根据质量数的减少确定α衰变的次数为x=(238－206)/4=8，再根据电荷数守恒确定β衰变的次数。

例2、一小瓶含有某种放射性同位素的溶液，它每分钟衰变6000次，将它注射到一个病人的血液中，经过15小时，从病人身上取出10cm3的血样，测得每分钟衰变2次。已知这种同位素半衰期为5小时。试根据上述数据，计算人体血液的总体积。

解析：

　　设放射性同位素原有质量为m0，15小时后剩余质量为m，人体血液的总体积为Vcm3，由每分钟衰变次数与其质量成正比可得。再由半衰期公式得，其中，联立以上几式可解得V=3750cm3。