衰变规律 衰变规律-衰变规律,衰变规律-作用

指放射性核素的原子数或活度随时间而改变的规律(见放射性、核素)。1903年E.卢瑟福和F.索迪提出的放射性衰变理论首先揭示了放射性物质的不稳定性,并且在研究钍 X(224Ra)的放射性衰变率时提出了定量的负指数关系式。

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a衰变_衰变规律 -衰变规律


decay law

放射性衰变遵从的指数衰变规律。放射性核是一个量子体系,核衰变是一个量子跃迁过程,遵从量子力学的统计规律,也就是说,对于任何一个放射性核,发生衰变的时刻完全是偶然的,不能预料,而大量放射性核的集合作为一个整体,衰变规律是十分确定的。设t=0时刻的放射性核数为N0,t时刻放射性核数为N,则指数衰变规律为N=N0e-λt,式中λ称为衰变常数,表示单位时间内放射性核的衰变概率,它反映了放射性核衰变的快慢。λ值越大,衰变越快;反之则相反。实际中常用半衰期T1/2或平均寿命τ来反映衰变的快慢。半衰期是放射性核衰变掉一半所需的时间;平均寿命是指不同核衰变有早有晚,完全是偶然事件,对于全部核的寿命取平均得平均寿命。根据指数衰变规律有

通常在核物理学中习惯采用半衰期T1/2描述核衰变快慢,而在粒子物理学中常用平均寿命描述粒子的稳定性。不同放射性核素的半衰期有很大的差别,从10-9秒到109年。


原子核-内部结构模型图

a衰变_衰变规律 -作用


半衰期是鉴别不同放射性核素的重要指标。半衰期的一个重要应用是地质学中用以确定地质年代,考古学中用以确定古生物或文物的年代。考古学中常用的放射性核素是,T1/2=5730年。

a衰变_衰变规律 -原子核的衰变

天然衰变中核的变化规律



β衰变-内部结构模型图在核的天然衰变中,核变化的最基本的规律是质量数守恒和电荷数守恒。

①α衰变:随着α衰变,新核在元素周期表中位置向前移2位,即

②β衰变:随着β衰变,新核在元素周期表中位置向后移1位,即

③γ衰变:随着γ衰变,变化的不是核的种类,而是核的能量状态。但一般情况下,γ衰变总是伴随α衰变或β衰变进行的。

半衰期

放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间称为半衰期。不同的放射性元素的半衰期是不同的,但对于确定的放射性元素,其半衰期是确定的。它由原子核的内部因素所决定,跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关。

例题分析

[[例1]]关于天然放射现象,以下叙述正确的是()


γ射线-内部结构模型图A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小

B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的

C.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强

D.铀核(238

92U)衰变为铅核(206

82Pb)的过程中,要经过8次α衰变和10次β衰变

[[解析]]半衰期是由放射性元素原子核的内部因素所决定,跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关,A错;β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的,1

0n1

1H+0

-1e,B对;根据三种射线的物理性质,C对;238

92U的质子数为92,中子数为146,206

82Pb的质子数为82,中子数为124,因而铅核比铀核少10个质子,22个中子。一次α衰变质量数减少4,故α衰变的次数为x==8次。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y应满足2x-y+82=92,y=2x-10=6次。故本题正确答案为B、C.

[点评](1)本题考查α衰变、β衰变的规律及质量数,质子数、中子数之间的关系。

(2)β衰变放出的电子并不是由核外电子跃迁出来的,而是从核中衰变产生的。

[巩固练习]

1.下列说法正确的是()

A.γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转

B.β射线比α射线更容易使气体电离

C.太阳辐射的能量主要来源于重核裂变

D.核反应堆产生的能量来自轻核聚变

2.一个氡核222

86Rn衰变成钋核218

84Po并放出一个粒子,其半衰期为3。8天。1g氡经过7。6天衰变掉的质量,以及222

86Rn衰变成218

84Po的过程放出的粒子是()

A.0。25g,α粒子B.0。75g,α粒子

C.0。25g,β粒子D.0。75g,β粒子

参考答案

1.Aγ射线中的γ光子不带电,故在电场与磁场中都不会发生偏转,A正确;α粒子的特点是电离能力很强,B错;太阳辐射的能量主要来源于轻核的聚变,C错;核反应堆产生的能量是来自于重核的裂变,D错。

2.B经过了两个半衰期,1g的氡剩下了0。25g,衰变了0。75g,根据核反应方程的规律,反应前后的质量数和荷电荷数不变,可得出是α粒子,所以B正确。

  

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