原子核放射性衰变.ppt

1. 放射性衰变：核素自发地放射出某种射线而变成另一种核素、或从激发态过渡到基态的现象。 放射性物质放出的射线主要有三种： ?射线：即氦原子核，贯穿本领很小，电离作用很强。 ?射线：即电子流，有较大的贯穿本领和较小的电离作用 其贯穿本领大约是?射线的100倍。 ?射线：即光子流，波长很短的电磁波，在电磁波谱上 排在X射线之后，有最大的贯穿本领和最小的电离作用 §10.2 原子核的放射性衰变 凡能发生放射性衰变的核素叫放射性核素。 2.指数衰变规律 ?：表示一个原子核在单位时间内发生衰变的几率。 放射性衰变的守恒量：电荷、质量、质量、能量、动量。 放射性衰变的指数规律 时间内发生核衰变的数目 衰变常数 t时刻、单位时间内发生衰变的原子核数 ?半衰期：放射性物质的原子核的数目衰变到原来数目 的一半时所经过的时间。 ?平均寿命：一个原子核在衰变前存在的时间叫做它的 寿命。所有原子核寿命的平均值称为平均寿命。 内发生衰变的dN个核的总寿命 测定半衰期的方法： 测出： 绘图 ? 一条直线图 ? 直线的斜率等于? t ? T 由一种天然放射性核素开始，而产生一代一代的核素，直到形成稳定的核素为止，构成了一个放射系。 不动 二、放射系： 位移：发生衰变后，原子在周期表中位置的变化。 ?衰变中： 向前移两位 ?-衰变中： 向后退一位 ?+衰变中： 向前移一位 ?衰变中： K俘获中： 向前移一位 1．铀( )系 ?衰变次数： ?衰变次数： 2．钍( )系 ?衰变次数： ?衰变次数： 3.锕( )系 ?衰变次数： ?衰变次数： 俗称锕铀 4.镎( )系 ?衰变次数： ?衰变次数： 其中半衰期最长的为 故称为镎系 三、?衰变 衰变式： 原子核自发地放射出?粒子而发生的衰变 1. ?粒子的动能 使 ?粒子在真空中经过垂直于它的路径的磁场。 衰变能：原子核在衰变过程中释放的能量，用Ed表示: 衰变能的释放形式 : 衰变前：母核静止，总动量为0 2. 衰变能 动量守恒： 3. ?能谱和原子核能级 实验发现，在?衰变中，大多数核素将放射出几组不同动能的?粒子性 ? 原子核具有分立的能量状态。 测得?粒子的动能有2种： 观测到能量为0.189MeV的γ射线 、 、 、 、 相应的衰变能： 四、 ?衰变 1. ?衰变的三种类型 ?衰变是核电荷数改变而核子数不变的衰变。 (1) ?-衰变： 反中微子，右旋中微子，自旋方向和运动方向相同。 (2) ?+衰变： ?：中微子，左旋中微子，自旋方向和运动方向相反。 ?发射X标识谱： ?产生俄歇电子： ----电离能 (3) K俘获：原子核俘获一个核外轨道上的电子而转变 为另一个原子核的过程。 2．?粒子能谱 (1)?粒子能量连续分布 (2)具有确定的最大值Em (3)曲线有一极大值 ?粒子能谱引发的困境： ? ?粒子能谱是连续的，而原子核具有分立能级。 ? 能量不守恒？ ? 角动量不守恒？ 泡利认为：当放射性物质发生?衰变时，还要放出一个中性粒子，其静止质量几乎为0，故称为中微子。 中微子分为两种：中微子和反中微子，它们的质量完全相同，都不带电荷，但自旋方向不同。 ?由于三者之间的分配是任意的，所以?粒子的能量是连续的，形成了连续谱: 　?假设中微子的自旋和电子一样为　　，则衰变前后的角动量守恒。 1956年，从实验上发现了中微子。 3.中微子假设 ?由于 衰变能主要在电子和中微子之间分配。 当 其余情况 五、 ?衰变 原子核通过发射?光子从激发态跃迁到较低能态的过程 1. ?衰变的能量 2. 内转换 原子核从激发态向较低能量状态跃迁时，将核的激发能直接交给核外电子，使这个电子发射出来，这种现象称为内转换，释放的电子称为内转换电子。 内转换过程有两个伴随过程：发射特征X射线和俄歇电子。