半衰期公式推导过程,有效半衰期的计算公式

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-04-10 19:00:00

半衰期公式推导过程,有效半衰期的计算公式(1)

类似于“点石成金”的事一直就在自然界中进行着,这就是伴随着天然放射现象发生的原子核“衰变”过程。

一、原子核的衰变

原子核自发地放出α粒子或β粒子,由于核电荷数变了,它在元素周期表中的位置就变了,变成另一种原子核。我们把这种变化称为原子核的衰变(decay)。

铀238放出一个α粒子后,质量数减少4,电荷数减少2,成为新核。这个新核就是钍234(图)。

半衰期公式推导过程,有效半衰期的计算公式(2)

这种衰变过程叫作α衰变。这个过程可以用下面的衰变方程表示

²³⁸₉₂U→²³⁴₉₀Th+⁴₂He

在这个衰变过程中,衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和;衰变前的电荷数等于衰变后的电荷数之和。大量事实表明,原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。

放出α粒子的衰变叫做α衰变.

α衰变方程:

半衰期公式推导过程,有效半衰期的计算公式(3)

α粒子的本质:α粒子的本质就是氦核,它由两个质子和中子组成.

α衰变的实质:在放射性元素的原子核中,两个质子和两个中子结合得比较牢固,会作为一个整体从放射性元素原子核中抛射出来,即为放射性元素发生的α衰变(2¹₁H十2¹₀n→⁴₂He),α衰变后生成的新元素的原子核,其核电荷数比衰变前少2,在元素周期表中的位置向前移动两位.

☞思考与讨论

在衰变中,新核的质量数与原来的核的质量数有什么关系?相对于原来的核在元素周期表中的位置,新核在元素周期表中的位置应当向前移还是向后移?要移动几位?你能概括出α衰变的质量数、核电荷数变化的一般规律吗?

²³⁸₉₂U在α衰变时产生的²³⁴₉₀Th也具有放射性,它能放出一个β粒子而变为²³⁴₉₁Pa(镤)(图)。

半衰期公式推导过程,有效半衰期的计算公式(4)

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