放射性元素及其衰变规律

作者&投稿:支常 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
天然放射现象的放射性元素衰变类型、本质及其规律~

定义:原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化,叫做原子核的衰变;衰变类型:放射性元素放射出a、β、γ三种射线,放出a射线的衰变称为a衰变,放出β射线的称为β衰变。衰变规律:遵守质量数守恒和电荷数守恒a衰变:新核的质量数比原来的质量数减少4,电荷数减少2,因此新核在元素周期表中的位置β衰变:β射线为β粒子,即为电子,电子的质量远小于新核的质量,可以认为电子质量为零,所以发生β衰变后,质量数不变,质子数加1,新核是周期表中向右移一格的那个元素的原子。γ,是波长很短的电磁波,为一种光子,其电荷量和质量均可以看做为零,所以原子放出γ射线后,不会变成其他核。衰变本质:原子核内的两个质子和中子作为一个整体,结合比较紧密,有时候会作为一个整体从原子核内抛射出来,形成a射线,即a衰变;核内的中子可以转化为质子和电子,释放出电子形成β射线,即是β衰变。放射性元素发生a、β衰变时,产生的新核往往处于激发状态,这时它要向低能量状态跃迁,辐射出光子,产生γ射线。

A、一次衰变不可能同时产生α射线和β射线,只可能同时产生α射线和γ射线或β射线和γ射线,A错误;B、原子核发生衰变后,新核的核电荷数发生了变化,故新核(新的物质)的化学性质理应发生改变,B错误;C、放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制.C正确;D、放射性元素发生正电子衰变时,新核质量数不变,核电荷数减少1,D错误;故选:C

到目前为止,已经发现110种化学元素,它们构成了物质世界。其中有94种(从最 轻的氢直到重元素钚)是自然存在的。其余的都是用人工方法在实验室制造出来的。世界 上任一化学元素都是由具有相同核电荷的同一种原子所组成;原子又是由原子核及围绕其 运动的壳层电子组成;而原子核又是由不带电的中子和带正电荷的质子组成。如用化学符 号表示元素的原子核时,可写成 。其中X是元素的符号,A为核内的总核子数,Z表 示该原子核的质子数,如氦原子核记为 。具有一定质子数和中子数的一种原子(或原 子核),称为核素。同一元素质子数Z相同而中子数N不同的核素称为“同位素”。在自 然界中,凡是原子序数大于83,质量数大于209的同位素都是放射性元素或放射性成因 元素(尚有一些较轻元素的同位素也是放射性元素)。放射性元素是指某些元素的原子核 在不受外界条件的影响下,能够自发地变成另一种元素的原子核,同时放射出α,β,γ射 线,这种现象称为放射性衰变。发生衰变的元素称为衰变母体(或称母元素),衰变过程 中所产生的新元素称为衰变子体(或称子元素),发射的α,β,γ射线称为放射线。其中α 射线是带正电的,初速度约为每秒2万千米的粒子流,实际上是一种氦核42He流,α射线 穿透能力较弱,一张纸或者0.004~0.005cm厚的铝箔就能挡住。β射线是带负电的、初 速度达到每秒20万千米以上的电子流,且穿透能力较强,需要用0.5~0.6cm厚的铝板 才能挡住,可见β射线的穿透能力比α射线高出约100倍;γ射线是波长极短的电磁辐射,即光子流,在三种射线中它具有最强的穿透力,它的穿透能力胜过β射线约100倍。如果 想挡住γ射线,需要用50~60cm的铝板。在岩石和覆盖层中,γ射线一般能透过0.5~ 1m;β射线透过几个毫米;而α射线只能穿透30μm。放射性勘探的基本方法——γ测量 法,就是利用γ射线穿透能力强的特点。

如上所述,放射性衰变是原子核的固有特征,不受外界条件变化的影响,对于大量的原子而言,在t到t+dt时间内,其核的衰变率 与当时的原子总数N成正比,可用 下式表示:

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写成等式为

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式中负号表示衰变过程中原子数不断减少。λ为衰变常数,其数值随各种放射性元素而异。λ愈大,放射性元素衰变得越快。对式(5-1)积分,并令t=0时,原子数为N0,得

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式(5-2)表示放射性核素的衰变规律。这是一个统计规律,其含义是,衰变过程中,原子数是按指数规律而减少的。

实践中人们还常引用半衰期来表征核素衰减的快慢。半衰期常用符号T1/2来表示,其含义是,核素的原子数衰减到原来数目的一半所需要的时间。由式(5-2)不难导出T1/2 与λ之间的关系式为

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上式表明,核素的T1/2愈大,衰变的愈慢。通常认为,现存的原子数为衰变起始时原子总数的千分之一时,就被认为是衰变完了。容易算出,一定量的某核素全部衰变完了所 经历的时间,约为其子体核素半衰期的10倍。




放射性元素会衰变吗?
放射性在许多学科的研究中,在工农医和军事等部门都有重要应用。例如,在工业中的β射线测厚度和γ射线探伤,农业中的辐照育种和射线刺激生物生长,以及医学中的射线诊断和放射治疗等方面都是富有成效的(见放射性同位素在农业上的应用、核医学)。放射性测量的同位素示踪方法和活化分析方法在核技术的应用...

什么是放射性元素以及主要放射性元素一览
放射性元素(确切地说应为放射性核素)是原子核内部不稳定的一种表现,它们会通过衰变转变为其他元素。这种转变过程中,原子核放出α粒子或β粒子,以及γ射线等。放射性元素的存在对于科学研究、核能开发等领域具有重要意义。放射性元素的衰变过程包括α衰变、β衰变和γ衰变。α衰变是指原子核放出一个α...

介绍几种放射性元素及其半衰期?
指锝、钷和钋,以及元素周期表中钋以后的所有元素。 因为该类元素的所有同位素都具有放射性,由此命名。 放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,叫半衰期。 原子核的衰变规律是:N=No*(1\/2)^(t\/T) 其中:No是指初始时刻(t=0)时的原子核数 t为衰变时间,T为半衰期,N是衰变后留...

天然放射现象说明什么
放射性元素衰变类型及其规律 定义:原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化,叫做原子核的衰变;衰变类型:放射性元素放射出a、β、γ三种射线,放出a射线的衰变称为a衰变,放出β射线的称为β衰变。衰变规律:遵守质量数守恒和电荷数守恒a衰变:新核的质量数比原来的质量数减少4,电荷数减少2,...

放射性元素会不会完全衰变完?
不会,详情请看放射性元素的半衰期 放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,叫半衰期。 原子核的衰变规律是:N=No*(1\/2)^(t\/T) 其中:No是指初始时刻(t=0)时的原子核数 t为衰变时间,T为半衰期,N是衰变后留下的原子核数。放射性元素的半衰期长短差别很大,短的远小于一秒,长的...

如图表示某种放射性元素的衰变化规律(纵坐标nn0表示的是任意时刻放射性...
根据半衰期的意义,nn0=0.5时,对应的时间即为一个半衰期,由图象可知该放射性元素的半衰期是6个月,即为180天.由图象反映的信息可知,当nn0=0.8时,对应的时间为13个半衰期,由C14的半衰期是5700年,得该古迹距今约1900年.故答案为:180,1900 ...

求问半衰期最长和最短的放射性元素同位素及半衰期具体时间(包括人造...
半衰期最长的元素是铋209,其半衰期为(1.9 +\/- 0.2 ) x 10^19年 半衰期最短的元素是砹213,其半衰期为0.000000125秒。毒性最强的放射性元素钋。所有的半衰期在衰变方面都遵循类似的轨迹;如上所述,在每个半衰期之后,元素的质量减半。元素存在的另一个原因是,一种同位素的衰变会导致另一种...

铁的衰变周期
铁有四种稳定同位素Fe-54、Fe-56、Fe-57和Fe-58,不考虑质子衰变的话,可以认为半衰期无限长;另外还有两种放射性同位素Fe-55和Fe-59,半衰期分别是2.7年和44.5天。半衰期 放射性元素在内部由于量子效应,会随机地发生衰变(转变为其他原子),大量原子聚集在一起衰变就符合统计学规律,我们把放射性...

《天然放射现象之衰变》高中物理知识点归纳
导示:天然放射现象发出的射线有三种:α射线、β射线和γ射线。他们分别带正电、负电、不带电。再结合左手定则,可知:甲是β射线,乙是γ射线,丙是α射线。故答案应选B。知识点二半衰期的理解 放射性元素经n个半衰期未发生衰变的原子核数N和原有原子核数N0间关系为:N=N0(1\/2)n,对应的...

天然放射现象中核的衰变规律及其本质原因!
放射性元素放射出粒子后变成另一种元素的现象.也叫蜕变. 不稳定(即具有放射性)的原子核在放射出粒子及能量后可变得较为稳定,这个过程称为衰变(Radioactive decay).这些粒子或能量 (后者以电磁波方式射出) 统称辐射(radiation).由不稳定原子核发射出来的辐射可以是α粒子、β粒子、γ射线或中子.放射性...

鸡西市13313337713: 各种放射性核素有哪种共同的衰变规律 -
刘怖特子:[答案]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....

鸡西市13313337713: 放射性元素的衰变有什么特点? -
刘怖特子: 与时间有关系,公式t=0.693/K. 半衰期公式(ln2=0.693), 另一个是lnAt-lnA0=-Kt, lnAt是经t时间后衰变后的量,lnA0是原来的量,k是化学反应速率常数,t是时间.

鸡西市13313337713: 天然放射现象的放射性元素衰变类型、本质及其规律 -
刘怖特子: 定义:原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化,叫做原子核的衰变;衰变类型:放射性元素放射出a、β、γ三种射线,放出a射线的衰变称为a衰变,放出β射线的称为β衰变.衰变规律:遵守质量数守恒和电荷数守恒a衰变:新核的质量数比...

鸡西市13313337713: 各种放射性核素有哪种共同的衰变规律 -
刘怖特子: 指数衰减规律.

鸡西市13313337713: 放射性元素的原子衰变成另一元素的原子的规律是什么? -
刘怖特子: 衰变 不稳定(即具有放射性)的原子核在放射出粒子及能量后可变得较为稳定,这个过程称为衰变(Radioactive decay).这些粒子或能量 (后者以电磁波方式射出) 统称辐射(radiation).由不稳定原子核发射出来的辐射可以是α粒子、β粒...

鸡西市13313337713: 关于放射性元素的半衰期从84号元素钋开始的放射性元素(包括锝、钷)的半衰期各是多少(以最稳定的同位素算)? -
刘怖特子:[答案] 半衰期half life period1.放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,叫半衰期.原子核的衰变规律是:其中:No是指初始时刻(t=0)时的原子核数 t为衰变时间,T为半衰期 N是衰变后留下的原子核数.放射性元素的半...

鸡西市13313337713: 什么叫“放射性元素衰变”
刘怖特子: 放射性元素的衰变 放射性并不是少数几种元素才有的,原子序数大于83的所有天然存在的元素,它们的原子核都是不稳定的,都会自发地衰变为别种元素的原子核.原子序数小于83的天然存在的元素,也有一些具有放射性. 某种元素的原子核,例如铀核,放出一个α粒子后,就变成了新的原子核.我们把原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变.在衰变中电荷数和质量数①都是守恒的.我们用 ..... 详见:

鸡西市13313337713: 放射性核素衰变满足什么衰变规律?假定t=0时,有放射性核素N0个,经过t时间,由于衰变,还留下的核素为多少? -
刘怖特子:[答案] 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.它的现代表示方式是:...

鸡西市13313337713: 放射性元素的衰变过程是什么?放射性元素的衰变过程是什么?
刘怖特子: 由于电子的质量比核子的质量小得多,因此,我们可以认为电子的质量为零、电荷数为1、可以把电子表示为01e

鸡西市13313337713: 碘131的半衰期是8天,半衰期的定义是? -
刘怖特子:[答案] 半衰期 英文名称:half-life;radioactive half-life 定义1:放射性原子核数衰变掉一半所需要的统计期望时间.是放射性核素的固有特性,不会随外部因素而改变. 定义2:放射源的强度衰减到它的原来数值的一半所用的时间. 放射性元素的原子核有半数发...

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