高中物理 第十九章 原子核 19.2 放射性元素的衰變檢測

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精19。2 放射性元素的衰變新提升課時作業(yè)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1原子核發(fā)生衰變時，此粒子是()a原子核外的最外層電子b原子核外的電子躍遷時放出的光子c原子核內(nèi)存在著的電子d原子核內(nèi)的一個中子變成一個質(zhì)子時，放出的一個電子【解析】原子核是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成的,原子核內(nèi)并不含電子,但在一定條件下，一個中子可以轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子,其轉(zhuǎn)化可用下式表示：nhe（)由上式可看出粒子（電子)是由原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化而來的,故正確答案為d。【答案】d2某放射性元素的原子核a經(jīng)衰變得到新核b,b經(jīng)衰變得到核c，則（)a原子核c的中子數(shù)比a少2b原子核c的質(zhì)子數(shù)比a少1c原子核c的中

2、子數(shù)比b多1d原子核c的質(zhì)子數(shù)比b少1【解析】aheb，bec?！敬鸢浮縝3由原子核的衰變規(guī)律可知（)a放射性元素一次衰變可同時產(chǎn)生射線和射線b放射性元素發(fā)生衰變時，新核的化學(xué)性質(zhì)不變c放射性元素發(fā)生衰變的快慢不可人為控制d放射性元素發(fā)生正電子衰變時，新核質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1【解析】一次衰變不可能同時產(chǎn)生射線和射線,只可能同時產(chǎn)生射線和射線或射線和射線；原子核發(fā)生衰變后，新核的核電荷數(shù)發(fā)生了變化，故新核（新的物質(zhì))的化學(xué)性質(zhì)理應(yīng)發(fā)生改變；發(fā)生正電子衰變時，新核質(zhì)量數(shù)不變,核電荷數(shù)減少1.【答案】c4下列有關(guān)半衰期的說法正確的是()a放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時

3、間越短，衰變速度越快b放射性元素的樣品不斷衰變，隨著剩下未衰變的原子核的減少，元素的半衰期也變長c把放射性元素放在密封的容器中，可以減慢放射性元素的衰變速度d降低溫度或增大壓強(qiáng)，讓該元素與其他物質(zhì)形成化合物,均可減小衰變速度【解析】放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，它反映了放射性元素衰變速度的快慢，若半衰期越短，衰變越快;某種元素的半衰期長短由其本身因素決定,與它所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故a正確，b、c、d錯誤【答案】a5朝鮮的“核危機(jī)”引起全球的矚目，其焦點(diǎn)問題是朝鮮核電站采用輕水堆還是重水堆,重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以生產(chǎn)出可供研制核武器的钚239(pu

4、)，這種(pu）可由鈾239（u)經(jīng)過n次衰變而產(chǎn)生，則n為（）a2 b239c145 d92【解析】由于239(u）和239(pu)的質(zhì)量數(shù)相等，而核電荷數(shù)增加2，因此，239（u)經(jīng)2次衰變,變?yōu)?39（pu），故a正確【答案】a6某放射性元素經(jīng)過11.4天有的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為(）a11。4天 b7.6天c5。7天 d3。8天【解析】由于經(jīng)過了11.4天還有沒有衰變，由半衰期計算公式mnm0，可說明該放射性經(jīng)過了3個半衰期，即可算出半衰期是3。8天,故d正確【答案】d7最近幾年，原子核科學(xué)家在超重元素的探測方面取得重大進(jìn)展，1996年科學(xué)家們在研究某兩個重離子結(jié)合成超重元

5、素的反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)生成的超重元素的核x經(jīng)過6次衰變后的產(chǎn)物是fm,由此,可以判定生成的超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別是()a112、265 b112、277c124、259 d124、265【解析】每經(jīng)一次衰變,質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)即原子序數(shù)減少2，故a25364277，z10062112。故b選項(xiàng)正確【答案】b8核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫137。碘131的半衰期約為8天,會釋放射線;銫137是銫133的同位素,半衰期約為30年,發(fā)生衰變時會輻射射線下列說法正確的是（)a碘131釋放的射線由氦核組成b銫137衰變時輻射出的光子能量小于可見光光子能量c與銫137相比，碘131衰變更慢d

6、銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)【解析】解答本題時要把握以下幾點(diǎn):（1)半衰期的長短代表了衰變的慢快（2）光子能量大小由頻率高低決定（3)同位素的核電荷數(shù)相同射線是高速運(yùn)動的電子流，不是氦原子核,a錯誤；射線的頻率大于可見光的頻率，根據(jù)eh可知,射線光子能量大于可見光光子能量，b錯誤；半衰期越短，衰變越快，c錯誤；銫133和銫137都是銫元素，是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同位素，所以d正確【答案】d9放射性元素6c射線被考古學(xué)家稱為“碳鐘”,可用它來測定古生物的年代，此項(xiàng)研究獲得1960年諾貝爾化學(xué)獎（1)6c不穩(wěn)定,易發(fā)生衰變，放出射線，其半衰期為5 730年，試寫出有關(guān)的衰變方程；（2）若

7、測得一古生物遺骸中6c的含量只有活體中的12.5,則此遺骸的年代距今約有多少年？【解析】（1)衰變方程為6c7n 01e。（2）活體中6c含量不變，生物死亡后，6c開始衰變，設(shè)活體中6c的含量為m0,遺骸中為m,則由半衰期的定義得mm0,即0.125，解得3，所以t3t17 190年【答案】(1）6c7n 01e（2）17 190年能力提升1美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用半衰期長達(dá)100年的放射性同位素鎳63（ni）和銅兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63發(fā)生衰變時釋放電子給銅片，把鎳63和銅片作電池兩極,外接負(fù)載提供電能下面有關(guān)該電池的說法正確的是（)a鎳63的衰變方

8、程是niecub鎳63的衰變方程是niecuc外接負(fù)載時鎳63的電勢比銅片高d該電池內(nèi)電流方向是從鎳到銅片【解析】ni的衰變方程為niecu，選項(xiàng)a、b錯電流方向?yàn)檎姾啥ㄏ蛞苿臃较?在電池內(nèi)部電流從銅片到鎳片，鎳片電勢高，選項(xiàng)c對d錯【答案】c214c測年法是利用14c衰變規(guī)律對古生物進(jìn)行年代測定的方法若以橫坐標(biāo)t表示時間，縱坐標(biāo)m表示任意時刻14c的質(zhì)量，m0為t0時14c的質(zhì)量下面四幅圖中能正確反映14c衰變規(guī)律的是（）【解析】設(shè)衰變周期為t,那么mm0.可見，隨著t的增長物體的質(zhì)量越來越小，且變化越來越慢，很顯然c選項(xiàng)圖線符合衰變規(guī)律【答案】c3（多選)u是一種放射性元素,進(jìn)行一系列放

9、射性衰變，由下圖可知(）a圖中m是84,n是206b是衰變，放出電子，電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時產(chǎn)生的c是衰變，放出電子，電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時產(chǎn)生的d從u衰變成pb要經(jīng)過6次衰變，8次衰變【解析】從bi到po質(zhì)量數(shù)不變,因此是衰變，中子放出電子而轉(zhuǎn)變成質(zhì)子，則m83184，從bi到tl，核電荷數(shù)減少2，因此是衰變，n2104206，選項(xiàng)a、b均正確，選項(xiàng)c錯誤；原子核衰變時衰變不改變質(zhì)量數(shù),因此衰變次數(shù)先進(jìn)行衰變計算，衰變次數(shù)n18次，衰變次數(shù)n28282926次，選項(xiàng)d正確【答案】abd4在勻強(qiáng)磁場中有一個靜止的氡原子核(rn），由于衰變它放出一個粒子，此粒子的徑跡與反沖核的徑跡是兩個相互

10、外切的圓，大圓與小圓的直徑之比為421，如圖所示，那么氡核的衰變方程應(yīng)是下列方程中的哪一個（)a.rnfreb.rnpohec.rnated.rnath【解析】原子核衰變過程中動量守恒，所以粒子與反沖核的動量等大反向,由徑跡是兩外切圓知,放出的是正粒子,是衰變,由于粒子和反沖核均做勻速圓周運(yùn)動,由r知,，所以反沖核的電荷數(shù)是84，由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒知,正確答案為b.【答案】b5為測定水庫的存水量,將一瓶放射性溶液倒入水庫中，已知這瓶溶液每分鐘衰變8107次,這種同位素半衰期為2天，10天以后從水庫取出1 m3的水，并測得每分鐘衰變10次，求水庫的存水量為多少？【解析】設(shè)放射性同位素原有質(zhì)量為m0，10天后的剩余質(zhì)量為m，水庫存水量為qm3，由每分鐘衰變次