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《放射性元素的衰變》教學(xué)
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>《待分類》
2022.06.20 山西
關(guān)注
點石成金不是夢,可能就是有點貴,比金還要金貴。
原子核衰變
物質(zhì)發(fā)出射線的性質(zhì)叫放射性。原子核自發(fā)地放出α粒子或β粒子,由于核電荷數(shù)變
了,它在元素周期表中的位置就變了,變成另一種原子核。這種變化稱為原子核的衰變。
α衰變:放出α射線
是不是和化學(xué)方程式有點向呢?兩個質(zhì)子、兩個中子組成的氦原子核估計是個異常團(tuán)結(jié)的小團(tuán)伙,要炒原子核這個東家的魷魚,一塊就給炒了!硬氣加霸氣。
β衰變:放出β射線
原子核內(nèi)部不是沒電子嗎?確實沒有,但有中子啊,中子質(zhì)量又比質(zhì)子質(zhì)量大了那么一丁點,一個中子轉(zhuǎn)化為了一個質(zhì)子和電子。(是不是有種暗示中子也可分的味道?)
怎不提
γ
衰變呢?
γ
射線不影響電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù),只影響原子核的能量。原子核的能量是不是量子化的呀?(類比前面所學(xué),應(yīng)該有這樣的問題)
半衰期
有現(xiàn)象就要找找規(guī)律,找到規(guī)律后運用規(guī)律改造世界。這是物理人的天性,關(guān)鍵是還真能找到。半衰期,聽名詞就能大概了解意思。
放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間,叫作這種元素的半衰期(half life)。
原子核可是很小的,宏觀的一小塊放射性材料,微觀上包含的粒子數(shù)可是相當(dāng)多,半數(shù)發(fā)生變化,怎數(shù)出來的數(shù)目呢?有沒有數(shù)錯的可能呢?
要真數(shù),在可數(shù)范圍內(nèi),很可能有出入。為什么呢?半衰期是個統(tǒng)計規(guī)律,大樣本相對比較準(zhǔn)確,數(shù)目比較少時,這個規(guī)律可就有出入了。
有關(guān)半衰期的一個要點:放射性物質(zhì)的放射性與物質(zhì)的化學(xué)、物理狀態(tài)無關(guān),因此決定了半衰期與物質(zhì)的化學(xué)、物理狀態(tài)也無關(guān)。
核反應(yīng)
來了吧,天然的,天性使然,不好控制,要是有人為的,是不是就可以人然了,真正做到利用放射性為人類服務(wù)的目的。真還有!
盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的方程,發(fā)現(xiàn)質(zhì)子是一方面,關(guān)鍵是打出了新物質(zhì),“點氮成氧”,zh要是一直點下去,鈣變金理論也就可行了。元素不就也可以人工制造了嗎?
原子核天然變化的叫衰變;人為變化的叫核反應(yīng),感覺名字別扭,明明都是原子核發(fā)生了反應(yīng)呀。
共同點:反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒,當(dāng)然了,什么能量、動量都得守恒,要奔著高考去的話,想想這里邊可以編出多少題。若再放到靜電場、靜磁場中反應(yīng),是不是有到了力學(xué)一統(tǒng)天下的地步了?
放射性同位素及其應(yīng)用
人造元素的一個意味收獲,每種元素都有自己的放射性同位素,極大地拓展了利用同位素的渠道。
利用的案例賊多,教材上舉了極少的一部分事例,生物上學(xué)過的也多。概括一下就是:工、農(nóng)、醫(yī)。利用射線的特點發(fā)揮其特有優(yōu)勢。
有利有弊:要是只有好處沒有壞處,那就在真正反人類了,實際上好壞就是人為認(rèn)定的,自然很自然,哪有什么好壞?
放射性的危害:切爾諾貝利核事故,至今還未徹底根除。核電站的設(shè)計,安全是第一考量。研究放射性的居里夫人就死于放射性,網(wǎng)傳其筆記本至今還有放射性。
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