原子核的放射性的衰变及半衰期1.原子核的放射性的衰变 放射性元素的原子核的放射性由于放出某种粒子而转变为新核的变化称为衰变 2.衰变规律 电荷数和质量数都守恒。 3.衰变的分类 （1）α衰变的一般方程:X―→Y+He,每发生一次α衰变,新元素与原元素相比较,核电荷数减小2,质量数减少4 α衰变的实质:是某元素的原子核的放射性同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子（即氦核）。（核内2H+2n―→He） （2）β衰变的一般方程:X―→Y+e每发生一次β衰变,新元素與原元素相比较,核电荷数增加1,质量数不变。 β衰变的实质:是元素的原子核的放射性内的一个中子变成质子时放射出一个电子（核内n―→H+e） （3）γ射线是伴随α衰变或β衰变同时产生的,γ射线不改变原子核的放射性的电荷数和质量数。 γ射线实质:是放射性原子核的放射性在发苼α衰变或β衰变时,产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态）而辐射出的光子。 4.半衰期 不同元素的半衰期是不一样的,其差别鈳以很大。例如,有的半衰期可以达到几千年甚至上万年,也有的半衰期不到1秒在一个 压缩包中的资料: 2019物理同步新一线鲁科版选修3-5（课件+讲義+精练）:第三章 原子核的放射性与放射性\第3章 章末小结与测评.doc 2019物理同步新一线鲁科版选修3-5（课件+讲义+精练）:第三章 原子核的放射性与放射性\第3章 章末小结与测评.ppt 2019物理同步新一线鲁科版选修3-5（课件+讲义+精练）:第三章 原子核的放射性与放射性\第3章 第1节 原子核的放射性结构.doc 2019物理同步新一线鲁科版选修3-5（课件+讲义+精练）:第三章 原子核的放射性与放射性\第3章 第1节 原子核的放射性结构.ppt 2019物理同步新一线鲁科版选修3-5（课件+讲義+精练）:第三章 原子核的放射性与放射性\第3章 第2...[来自e网通极速客户端]

　　人和其他动物一样身体具囿微弱的天然放射性，原因在于人每天不得不吃饭、喝水和呼吸然而食物、饮品和空气中总是存在或多或少的放射性物质，后者被摄入體内进入组织、***和骨骼。日久天长这些积累在人体中的放射性物质就会产生天然放射性。

　　人体中占主导地位的天然放射性物質是钾-40它对维持正常的生理功能起着至关重要的作用。钾元素的原子序数为19其天然同位素共有三种，分别是钾-39（丰度93.3%）、钾-40（丰度0.0117%）囷钾-41（丰度6.7%）

　　化学元素丰度是在测量上与所有元素相比较所得到含量多少的比值。

　　丰度可以是质量(等同于重量)的比值或是摩尔數(气体的原子数量比值或是分子数量比值)或是容积上的比值。

　　同位素是同一元素的不同种原子它们具有相同的质子数，但中子数卻不同例如原子序数为 1 的氢就有三种同位素，分别是氕（H）、氘（D）、氚（T）它们的原子内都只有一个质子，但分别有 0、1、2 个中子

　　钾-40的原子核的放射性由19个质子和21个中子组成。每克钾-40含有1.507×10^22个原子即等于阿伏加德罗常数6.022×10^23除以原子量39.964。钾-40原子核的放射性的半衰期为1.251×10^9年因此其平均寿命为1.251×10^9/ln2=1.805×10^9年，或者5.692×10^16秒（每年按365天计算）换句话说，平均每秒钟内大约会有1.757×10^(-17)个钾-40原子核的放射性发生衰变

　　放射性元素的原子在释放 α、β、γ 射线的同时，会衰变成其它元素这种衰变有一定的速率。当原子中有半数发生衰变时所需要的时間叫半衰期。

　　在自然界只有 4 种主要的放射性元素和地球寿命差不多：

　　铀-238：半衰期是 45 亿年

　　铀-235：半衰期是 7 亿年

　　通常来说，半衰期越短的放射性核素其放射性也越强。

　　钾-40原子核的放射性的放射性来自它的三种贝塔衰变（beta decay）过程其中衰变为钙-40原子核的放射性（含有20个质子和20个中子）的概率为89.28%，同时放射出一个电子和一个电子型反中微子；通过电子俘获而衰变到氩-40原子核的放射性（含有18個质子和22个中子）的概率为10.72%同时放射出一个电子型中微子和能量为1.46兆电子伏的伽玛射线（即光子）；直接衰变到氩-40原子核的放射性的概率仅为0.001%，同时放射出一个正电子和一个电子型中微子

　　研究表明，一个体重为70公斤的成年男子体内大约含有160克的钾元素其中钾-40的含量约为160×0.7克，对应2.82×10^20个原子或原子核的放射性从而可以算出，如此重量的男人体内平均每秒钟发生钾-40核裂变的次数约等于2.82×10^20×1.757×10(-17)≈4955相應地，平均每天大约会有4.28亿个钾-40原子核的放射性在人体内衰变释放出约3.8亿个反中微子、4.6千万个光子和4.3千个中微子。衰变过程中所产生的貝塔粒子（即电子或正电子）由于自由程太短悉数被人体吸收；但大约半数的光子会逃逸出人体，后者所产生的辐射效应已经通过精细嘚实验被测量到了

据说香蕉的钾含量很高，多吃香蕉会不会释放出更多的中微子　

　　由于中微子和反中微子只参与弱相互作用，它們与原子核的放射性和电子的反应截面极其微小因此人体内每天钾-40核裂变所产生的数亿个反中微子可以不受阻碍地以接近光速的速度离開，构***们生活环境的微弱背景目前还没有任何实验能够直接探测来自人体内部的幽灵粒子――反中微子。