Радиоактивные превращения. Изотопы

1.

Радиоактивные превращения. Изотопы.
15.04.2025
1

2.

Прав ли был Прометей, давший людям огонь?
Мир рванулся вперед, мир сорвался с пружин,
Из прекрасного лебедя вырос дракон,
Из запретной бутылки был выпущен джин.
Атом покорен,
НО
цивилизация под угрозой.
6 и 9 августа 1945 г вооруженными силами США были сброшены
атомные бомбы на японские города Хиросима и Нагасаки.
2

3.

- Давайте вспомним, какие научные открытия
привели человечество к этой страшной трагедии?
- Что такое радиоактивность?
- Какой радиоактивный элемент
открыл Анри Беккерель?
- Как ему удалось обнаружить это
явление?
Родился 15 декабря 1852 г., Париж,
Франция
Французский физик, лауреат
Нобелевской премии по физике и
один из первооткрывателей
радиоактивности.
3

4.

Из каких видов состоит радиоактивное
излучение?
Какие лучи при этом испускаются?
4

5.

Что представляет собой
α, β, γ - излучение?
5

6.

Проблемный вопрос
Итак, радиоактивность – это самопроизвольное
излучение атомов, НО что еще происходит?
Что происходит с атомом вещества при излучении?
?
6

7.

Тема урока:
«Радиоактивные превращения атомных ядер».
Цель урока:
1. Сформулировать правила α- и β- распада, законы
сохранения массового числа и заряда при
радиоактивном превращении;
2. Развивать мыслительную деятельность учащихся,
умение самостоятельно работать, анализировать
таблицы.
7

8.

Открытие радиоактивных превращений
атомных ядер
Фредерик Содди
1877 - 1956
Эрнест Резерфорд
1871–1937
В 1903 г. обнаружили, что радий
испускает альфа частицу!!
226
88
Ra X He
A
z
4
2
8

9.

Обозначение ядер химических
элементов
X химический символ элемента
- Массовое число
А
Z
Зарядовое
число
X
- Зарядовое число
- Номер химического элемента
- Заряд ядра в элементарных
электрических зарядах
Массовое
число
226
88
Ra
9

10.

Обозначение ядер химических элементов
и частиц
Примеры:
Частицы:
222
86
4
2
Rn
He
0
1
e электрон
1
1
р протон
1
0
n нейтрон
10

11. Урок 83. Радиоактивные превращения атомных ядер. Экспериментальные методы исследования частиц.

11

12.

a –распад
-распад
b -распад

13.

a – распадом называется
самопроизвольный распад атомного ядра на a
4
– частицу (ядро атома гелия 2 He ) и ядропродукт. Продукт a – распада оказывается
смещенным на две клетки к началу
периодической системы Менделеева.
M
M 4
4
Z
Z 2
2
X
Y He

14.

Правила смещения
А) Альфа – распад: зарядовое число (порядковый
номер) элемента уменьшается на две единицы, а
массовое число – на четыре единицы
А
Z
X
А 4
Z 2
Y He
4
2
А
Z
X исходный
радиоактив ный элемент
Y химический элемент,
А- 4
Z -2
получивший ся в результате
a - распада
239
94
Pu X He
A
Z
4
2
14

15.

Правило смещения
Б) При альфа – распаде химического элемента
образуется другой элемент, который расположен
в таблице Д.И.Менделеева на две клетки ближе к
ее началу, чем исходный.
Начало
таблицы
А
Z
А 4
Z 2
Y
A
Z
X
214
84
A 4
Z 2
Х
Конец
таблицы
Y Не
4
2
Po Pb He
210
82
4
2
15

16.

b – распадом называется самопроизвольное
превращение атомного ядра путем испускания
электрона. Ядро – продукт бета-распада оказывается
ядром одного из изотопов элемента с порядковым
номером в таблице Менделеева на единицу большим
порядкового номера исходного ядра.
M
Z
X Y e
M
Z 1
0
1

17.

Бета – распад.
Бета – распад – превращение ядер , когда испускаются
электроны ( 1 e) с антинейтрино ( e ) ,
или позитроны ( 1 e) с нейтрино ( e ) :
b распад
b распад
A
Z
X Y 1 e e
A
Z 1
A
Z
X Y 1 e e
A
Z 1

18.

Правила смещения
Б) Бета– распад: зарядовое число (порядковый номер)
элемента увеличивается на одну единицу, а массовое
число не меняется
А
Z
X Y e
40
19
А
Z 1
0
1
К Са e
40
20
0
1
А
Z
X исходный
радиоактив ный элемент
Y химический элемент,
А
Z 1
получивший ся в результате
b - распада
18

19. Правило смещения

Б) При бета – распаде одного химического элемента
образуется другой элемент, который расположен в
таблице Д.И.Менделеева в следующей клетке за
исходным (т.е. на одну клетку ближе к концу таблицы).
А
Z
Начало
таблицы
A
z
А
Z 1
Х
Y
Конец
таблицы
~
X Y e
239
93
A
z 1
0
1
0
0
~
Np Pu e
239
94
0
1
0
0
19

20.

– излучение
не сопровождается
изменением заряда; масса же ядра
меняется
ничтожно мало.
M
Z
X Y
M
Z
0
0

21.

Законы сохранения массового числа и
заряда при радиоактивных превращениях
226
88
40
19
Ra Rn He
222
86
4
2
К Са e
40
20
0
1
21

22.

Открытие радиоактивных превращений
атомных ядер
Фредерик Содди
1877 - 1956
Эрнест Резерфорд
1871–1937
Вывод: ядра атомов имеют сложный
состав, т. е. состоят из протонов и
нейтронов
22

23. Изотопы

1911 год, Ф.Содди
Существуют ядра
одного и того же химического элемента
с одинаковым числом протонов,
но различным числом нейтронов – изотопы.
Изотопы имеют одинаковые
химические свойства
(обусловлены зарядом ядра),
но разные физические свойства
(обусловлено массой).
23

24.

Изотопами называются разновидности данного
химического элемента, различающиеся по массе их ядер.
«Изос» -одинаковый
Изотоп
«Топос» - место
(греч.)
1). Из-за разного числа нейтронов ядра атомов различных
изотопов одного и того же элемента обладают разными массами и
могут отличаться по физическим свойствам (радиоактивность)
2). Из-за одинакового заряда ядра атомы разных изотопов одного
химического элемента имеют одинаковое строение электронных
оболочек, т.е. обладают одинаковыми химическими свойствами.
У всех химических элементов есть изотопы!

25. Изотопы водорода

25

26.

99,985%
0,015%
10 15 10 16%
Природный изотопный состав Н

27.

С 1906 г. известно
17
35
17
Cl
Cl
37
17
М = 35,457
Cl
92
U
239
92
U
234
92
U
235
92
U
238
92
U
М = 238,0289

28.

Дано:
Решение:
Рассмотрим β-распад ядра
цезия.
e
Ответ:

29.

Упражнения
1) Пользуясь законами сохранения массового числа
и заряда, определить массовое число и зарядовое
число химического элемента, образующегося после
радиоактивного распада.
Pa ? He
231
91
4
2
Pa Ac He
231
91
227
89
4
2
Ответ : А 227, Z 89, актиний - 227
29

30.

Упражнения
2. В результате какого радиоактивного
распада натрий-22 превращается в
магний – 22?
22
11
22
11
Na Mg ?
22
12
Na Mg е
22
12
0
1
Ответ : бета распад
30

31.

Упражнения
3. Кобальт-60 используется в медицине для
лечения и терапии злокачественных образований
и воспалительных процессов. Кобальт-60 бетарадиоактивен. Напишите реакцию.
Co Ni e
60
27
60
28
0
1
Кобальт-60
В ходе операции пациент
получает ионизирующее
излучение из 192 источников
кобальта-60…
31

32.

Упражнения
4. Углерод -14 используется для исследования
процессов обмена веществ, а также при изучении
фотосинтеза растений. Углерод-14 бета-радиоактивен.
Запишите реакцию.
С e N
14
6
0
1
14
7
32

33. 5. Какие заряд Z и массовое число А будет иметь ядро элемента, получившегося из ядра изотопа полония - 215 после одного α -

Упражнения
5. Какие заряд Z и массовое число А будет
иметь ядро элемента, получившегося из ядра
изотопа полония - 215 после одного α - распада
и одного β - распада?
215
84
Po Pb He
211
82
4
2
Pb Вi e
211
82
211
83
0
1
Ответ : Z 83, А 211, висмут - 211
33

34.

Упражнения
6. Сколько альфа- и бета-распадов
происходит в результате превращения
радия-226 в свинец-206?
226
88
Ra
Серебристoбелый металл
Решение :
206
82
Рв
226 206
Na
5
4
6 2 5 Nb
Cеребристо-серый
металл
N b 10 6 4
Ответ : Na 5, N b 4
34

35.

Упражнения
7. В какой элемент превращается уран-238
после двух β- распадов и одного α –
распада?
0
U 239
Np
93
1 е
239
92
Слитки
природного
урана
239
93
0
Np 239
Рu
94
1 е
239
94
Рu U Не
235
92
4
2
Ответ : уран 235
35

36.

8. Выберите верное утверждение(-я), если оно имеется
среди предложенных.
β-излучение при явлении радиоактивного распада
является потоком электронов, вылетающих из
А) электронных оболочек атома
Б) атомного ядра
1) только А
3) и А, и Б
2) только Б
4) ни А, ни Б
36

37.

СР – 59. Изотопы. Альфа- и бета-распад. Правило смещения 9 класс
Вариант 1
1. Радиоактивный изотоп нептуния 93237 Np испытал один α - распад.
Определите массовое число нового изотопа.
2. Ядро изотопа золота 79 204Au претерпевает β-распад. Какой заряд
ядра будет у получившегося изотопа?
3. Ядро урана 23892U испытало один α- и два β-распада. Определите
заряд Z и массовое число А нового элемента.
Вариант 2
1.Ядро изотопа полония 208 84Ро испускает альфа-частицу. Сколько
протонов остается в ядре образовавшейся частицы?
2. Ядро стронция 9038Sr претерпело бета-распад. Определите число
нейтронов в ядре образовавшейся частицы.
3. Ядро изотопа нептуния 93237 Np, испытав серию α- и β-распадов,
превратилось в ядро висмута 21383Bi. Определите число α-распадов.
37

38.

Сколько нуклонов содержат ядра:
6
3
64
29
Li
Cu
108
47
Ag
207
82
Pb
Определите нуклоновый состав ядер:
4
2
He
64
29
Cu
16
8
O
79
34
Se
Назовите химический элемент, в атомном ядре которого
содержатся нуклоны:
А). 7p + 7n
14
7
Б). 18p + 22n
40
18
N
В). 33p + 42n
75
33
Ar
Г). 84p + 126n
210
84
As
Po

39.

Какие частицы возникают в результате ядерных реакций?
14
7
9
4
N n B ? Hе
1
0
4
2
11
5
Ве Не С ? n
14
7
4
2
12
6
1
0
N Не O ?11H
4
2
17
8
Дописать реакции:
239
94
Pu 24He 01n ?242
96 Cm
2
1
H H ?n
0
0
1
1
1
0

40.

Домашнее задание
§58, 59 (старый учебник),
Упражнение 50(1,2,4)
§58, 59 (новый учебник),
Упражнение 46(1,2,4) + задачи из
презентации
40