2放射性元素的衰变[目标定位]1.知道什么是原子核的衰变.2.知道α衰变和β衰变的规律及实质，并能熟练写出衰变方程.3.理解半衰期的概念，学会利用半衰期解决相关问题．一、原子核的衰变原子核放出α粒子或β粒子，由于核电荷数变了，它在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．原子核衰变时电荷数和质量数都守恒．二、α衰变：原子核进行α衰变时，质量数减少4，电荷数减少2.eq\o\al(238,92)U的α衰变方程为eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He．三、β衰变：原子核进行β衰变时，质量数不变，电荷数增加1，eq\o\al(234,90)Th的β衰变方程为eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e．四、半衰期1．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期．2．放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．一、原子核的衰变1．原子核放出α粒子或β粒子后，变成另一种原子核，这种现象称为原子核的衰变．2．α衰变：eq\o\al(A,Z)X―→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)He原子核进行α衰变时，质量数减少4，电荷数减少2.α衰变的实质：在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较牢固，有时会作为一个整体从较大的原子核中释放出来，这就是放射性元素发生的α衰变现象．3．β衰变：eq\o\al(A,Z)X―→eq\o\al(A,Z＋1)Y＋eq\o\al(0,－1)e原子核进行β衰变时，质量数不变，电荷数增加1.β衰变的实质：原子核中的中子转化成一个质子且放出一个电子即β粒子，使核电荷数增加1，但β衰变不改变原子核的质量数，其转化方程为：eq\o\al(1,0)n―→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e.4．衰变规律：衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒．5．γ射线是在发生α或β衰变过程中伴随而生，且γ粒子是不带电的粒子，因此γ射线并不影响原子核的核电荷数，故γ射线不会改变元素在周期表中的位置．6．确定衰变次数的方法设放射性元素eq\o\al(A,Z)X经过n次α衰变和m次β衰变后，变成稳定的新元素eq\o\al(A′,Z′)Y，则衰变方程为eq\o\al(A,Z)X―→eq\o\al(A′,Z′)Y＋neq\o\al(4,2)He＋meq\o\al(0,－1)e.根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m.例1原子核eq\o\al(238,)92U经放射性衰变①变为原子核eq\o\al(234,)90Th，继而经放射性衰变②变为原子核eq\o\al(234,)91Pa，再经放射性衰变③变为原子核eq\o\al(234,)92U.放射性衰变①、②和③依次为()A．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、α衰变和β衰变C．β衰变、β衰变和α衰变D．α衰变、β衰变和α衰变答案A解析根据衰变反应前后的质量数守恒和电荷数守恒特点，eq\o\al(238,)92U核与eq\o\al(234,)90Th核比较可知，衰变①的另一产物为eq\o\al(4,2)He，所以衰变①为α衰变，选项B、C错误；eq\o\al(234,)91Pa核与eq\o\al(234,)92U核比较可知，衰变③的另一产物为eq\o\al(0,－1)e，所以衰变③为β衰变，选项A正确、D错误．例2eq\o\al(238,92)U核经一系列的衰变后变为eq\o\al(206,82)Pb核，问：(1)一共经过几次α衰变和几次β衰变？(2)eq\o\al(206,82)Pb与eq\o\al(238,92)U相比，质子数和中子数各少了多少？(3)综合写出这一衰变过程的方程．答案(1)8次α衰变，6次β衰变(2)10个；22个(3)见解析解析(1)设eq\o\al(238,92)U衰变为eq\o\al(206,82)Pb经过x次α衰变和y次β衰变，由质量数守恒和电荷数守恒可得238＝206＋4x①92＝82＋2x－y②联立①②解得x＝8，y＝6.即一共经过8次α衰变和6次β衰变．(2)由于每发生一次α衰变质子数和中子数均减少2，每发生一次β衰变中子数少1，而质子数增加1，故eq\o\al