2-й семестр

АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

УРОК 9/86

Тема. Радиоактивные превращения

Цель урока: раскрыть природу радиоактивных превращений; ознакомить учащихся с радиоактивными семействами.

Тип урока: урок изучения нового материала.

ПЛАН УРОКА

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1. Правило смещения при -распада

Найдем правило, согласно которому изменяются массовое и зарядовое числа ядра во время -распад (испускания -частиц).

Превращение атомных ядер, сопровождающиеся испусканием -частиц, называются -распадом.

Поскольку -частица является ядром Гелия, уравнение -распада в общем виде можно записать так:

Альфа-распад уменьшает массовое число на 4, а зарядовое число на 2, то есть перемещает элемент на две клетки к началу периодической системы. Например,

2. Правило смещения при β-распада

Во время β-распада ядра из него вылетает электрон. При этом общее число нуклонов в ядре остается прежним, то есть массовое число ядра не изменяется. Заряд же ядра увеличивается на e, потому что электрон заряжен отрицательно.

Превращение атомных ядер, сопровождающиеся испусканием β-частиц, называются β-распадом.

Во время β-распада:

Бета-распад не изменяет массовое число, а зарядовое число увеличивает на 1, т.е. смещает элемент на одну клетку ближе к концу периодической системы.

Например,

Может возникнуть вопрос: почему из ядра вылетают электроны, если оно состоит только из нуклонов, то есть протонов и нейтронов? Дело в том, что один из нейтронов ядра, выпустив электрон, превращается в протон.

-распад и β-распад является последствиями двух законов сохранения, выполняющихся при радиоактивных превращений,- сохранения электрического заряда и массового числа:

Ø сумма зарядов (массовых чисел) продуктов распада равна заряду (массовому числу) исходного ядра.

Во время γ-излучения из ядра вылетает фотон не имеет электрического заряда. Число нуклонов при этом не меняется. Следовательно, при γ-излучения зарядовое число ядра не изменяется, то есть ядро остается ядром того же химического элемента с тем же массовым числом.

Необходимо отметить, что при β-распада, кроме электрона, вылетает еще одна частица - электронное антинейтрино свойства которой мы рассмотрим позже.

3. Радиоактивные семейства

Ядра, которые возникли в результате радиоактивного распада радиоактивные. Так возникает цепочка радиоактивных превращений, и ядра, связанные с этой цепочкой, образуют радиоактивный ряд или радиоактивное семейство.

Элементы, которые составляют цепочку преобразований, называют радиоактивным рядом.

Преобразования продолжаются, пока не возникает стабильное ядро (это может произойти после 10-15 радиоактивных превращений).

В природе существуют три радиоактивных семейства: семейство Урана 23892U; семейство Тория 23290Th и семейство Актинію 23589Ac. Семейство Урана заканчивается свинцом 20682Pb; Тория - 20882Pb; Актинію - 20782Pb. Измерив количество свинца в урановой руде, можно установить возраст этой руды.

ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

1). Качественные вопросы

1. Какие из известных вам законов сохранения выполняются во время радиоактивного распада?

2. Можно утверждать, что при β-распаде из ядра вылетает электрон? Почему?

2). Учимся решать задачи

1. Определите, ядро какого химического элемента X образуется в результате такой реакции β-распада:

2. Ядро изотопа 21183Bi получилось из другого ядра после последовательных - и β-распадов. Что это за ядро?

3. Сколько - и β-распадов происходит в результате превращения радия-226 в свинец-206?

ЧТО МЫ УЗНАЛИ НА УРОКЕ

• Превращение атомных ядер, сопровождающиеся испусканием -частиц, называются -распадом:

• Превращение атомных ядер, сопровождающиеся испусканием β-частиц, называются β-распадом:

Домашнее задание

1. Подр-1: § 56 (п. 2, 3, 4); подр-2: § 28 (п. 1).

2. Сб.:

Рів1 № 17.11; 17.12; 17.13; 17.27.

Рів2 № 17.28; 17.29; 17.30.

Рів3 № 17.50; 17.51; 17.52; 17.53.