放射性元素的衰變核能ppt課件

第2講 放射性元素的衰變 核能,1,1.天然放射現象 物質能自發(fā)地放出射線的現象，首先由貝可勒爾發(fā)現。天然放 射現象的發(fā)現，說明_具有復雜的結構。,原子核,2.放射性和放射性元素 物質放出_的性質叫放射性。具有_的元素叫放射 性元素。 3.三種射線 放射性元素放射出的射線共有三種，分別是_、射 線、射線。,射線,放射性,射線,2,4.三種射線的比較,高速電子流,2e,c,不偏轉,最強,很弱,3,5.原子核的組成 (1)原子核由_和_組成，_和_統(tǒng)稱為核子。 _帶正電，_不帶電。 (2)基本關系： 核電荷數=質子數(Z)=元素的原子序數=_ 質量數(A)=_=質子數+中子數 (3)X元素的原子核的符號為 ，其中A表示_，Z表示核 電荷數。,質子,中子,質子,中子,質子,中子,核外電子數,核子數,質量數,4,6.放射性同位素的應用與防護 (1)放射性同位素：有_放射性同位素和_放射性同位 素兩類，放射性同位素的化學性質相同。 (2)應用：消除靜電、工業(yè)探傷、作_等。 (3)防護：防止放射性對人體組織的傷害。,天然,人工,示蹤原子,5,二、 原子核的衰變、半衰期 1.原子核的衰變 (1)原子核放出粒子或粒子，變成另一種_的變化稱 為原子核的衰變。 (2)分類: 衰變： 衰變：,原子核,（3）射線：原子核中有的發(fā)生衰變或衰變時，伴隨著輻射。,(3)兩個重要的衰變：,6,2.半衰期 (1)定義：放射性元素的原子核有_發(fā)生衰變需要的時間。(2)影響因素:放射性元素衰變的快慢是由原子核自身因素決定,與原子所處的物理、化學狀態(tài)以及周圍環(huán)境、溫度無關。,半數,(2)半衰期的計算 根據半衰期的概念,可總結出公式。 式中N原、M表示衰變前的放射性元素的原子數和質量，N余、m表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射性元素的原子數和質量，t表示衰變時間，T1/2表示半衰期。,(3)半衰期的理解：半衰期是表示放射性元素衰變快慢的物理量，同一放射性元素具有的衰變速率一定，不同的放射性元素半衰期不同，有的差別很大。 (4)適用條件：半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結，對于一個特定的原子核，無法確定何時發(fā)生衰變。,7,三、 核力、結合能、質量虧損 1.核力 (1)定義：把原子核中的核子維系在一起的力。 (2)特點： 核力是強相互作用的一種表現； 核力是短程力，作用范圍在2 fm(1 fm=10-15 m)左右； 每個核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用。 2.結合能 核子結合為原子核時_的能量或原子核分解為核子時_ 的能量，叫做原子核的結合能，亦稱核能。,釋放,吸收,8,3.比結合能 (1)定義：原子核的結合能與核子數之比，稱做比結合能，也叫平均結合能。 (2)特點：不同原子核的比結合能不同，原子核的比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。 4.質能方程、質量虧損 愛因斯坦質能方程E=_，原子核的質量必然比組成它的核子的質量和要小m,這就是質量虧損。由質量虧損可求出釋放的核能E=_。,mc2,mc2,9,四、 裂變反應和聚變反應、裂變反應堆核反應方程 1.重核裂變 (1)定義:質量數較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個質量數較小的原子核的過程。 (2)特點 裂變過程中能夠放出巨大的能量; 裂變的同時能夠放出23(或更多)個中子; 裂變的產物不是唯一的。對于鈾核裂變有二分裂、三分裂和四分裂形式,但三分裂和四分裂概率比較小。,10,(3)典型的裂變反應方程: (4)鏈式反應：由重核裂變產生的_使裂變反應一代接一代繼續(xù)下去的過程。 (5)臨界體積：裂變物質能夠發(fā)生_的最小體積。 (6)裂變的應用：_、核反應堆。 (7)反應堆構造：核燃料、減速劑、_、防護層。,中子,鏈式反應,原子彈,鎘棒,11,2.輕核聚變 (1)定義： 兩輕核聚合成_引起結合能變化的反應過程。輕核聚變反應必須在高溫下進行，因此又叫_。,較重核,熱核反應,聚變反應比裂變反應更劇烈。 對環(huán)境污染較少。 自然界中聚變反應原料豐富。 (3)典型的聚變反應方程:,(2)特點: 聚變過程放出大量的能量,平均每個核子放出的能量,比裂 變反應中每個核子放出的能量大3至4倍。,12,3.核反應的四種類型,13,14,