高中物理人教版5第十九章原子核 第十九章2放射性元素的衰變

第十九章原子核2放射性元素的衰變1．關(guān)于天然放射現(xiàn)象，敘述正確的是()A．若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將減小B．β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C．在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)D．鈾核(eq\o\al(238,92)U)衰變?yōu)殂U核(eq\o\al(206,82)Pb)的過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)8次α衰變和10次β衰變解析：物理化學(xué)方法都無(wú)法改變放射性元素的半衰期，故A項(xiàng)錯(cuò)；β衰變中釋放的電子是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化的，并不是核外電子，B錯(cuò)；α、β、γ三種射線的電離本領(lǐng)依次減弱，貫穿本領(lǐng)依次增強(qiáng)，C正確；8次α衰變質(zhì)量數(shù)減少32，質(zhì)子數(shù)減少16，10次β衰變質(zhì)量數(shù)不變，質(zhì)子數(shù)增加10個(gè)，電荷數(shù)不守恒，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．正確答案為C.答案：C2．(多選)目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素．比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出具有放射性的惰性氣體氡，而氡會(huì)發(fā)生放射性衰變，放射出α、β、γ射線，這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾?。鶕?jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說(shuō)法正確的是()A．氡的半衰期為天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)天后就剩下一個(gè)原子核了B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱D．發(fā)生α衰變時(shí)，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了4解析：半衰期遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)單個(gè)或少數(shù)原子核是沒(méi)有意義的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)三種射線的特性及衰變實(shí)質(zhì)可知B、C兩項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：BC3．某放射性元素經(jīng)過(guò)天有eq\f(7,8)的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為()A．天 B．天C．天 D．天解析：半衰期是指有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需要的時(shí)間，根據(jù)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up6(\f(t,τ))＝eq\f(1,8)，eq\f(t,τ)＝3，因?yàn)閠＝天，所以τ＝eq\f,3)＝(天)，故D正確．答案：D4．原子核eq\o\al(238,92)U經(jīng)放射性衰變①變?yōu)樵雍薳q\o\al(234,90)Th，繼而經(jīng)放射性衰變②變?yōu)樵雍薳q\o\al(234,91)Pa，再經(jīng)放射性衰變③變?yōu)樵雍薳q\o\al(238,92)U.放射性衰變①、②和③依次為()A．α衰變、β衰變和β衰變B．β衰變、α衰變和β衰變C．β衰變、β衰變和α衰變D．α衰變、β衰變和α衰變解析：eq\o\al(238,92)Ueq\o(→,\s\up7(①))Ｋeq\o\al(234,90)Th，質(zhì)量數(shù)少4，電荷數(shù)少2，說(shuō)明①為α衰變.eq\o\al(234,90)Theq\o(→,\s\up7(②))Ｋeq\o\al(234,91)Pa，質(zhì)子數(shù)加1，質(zhì)量數(shù)不變，說(shuō)明②為β衰變，中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子，eq\o\al(234,91)Paeq\o(→,\s\up7(③))Ｋeq\o\al(234,92)U，質(zhì)子數(shù)加1，質(zhì)量數(shù)不變，說(shuō)明③為β衰變，中子轉(zhuǎn)化為成質(zhì)子．故選項(xiàng)A正確．答案：A1．在一個(gè)eq\o\al(238,)92U原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)eq\o\al(206,)82Pb原子核的過(guò)程中，發(fā)生β衰變的次數(shù)為()A．6次 B．10次C．22次 D．32次解析：一個(gè)eq\o\al(238,)92U原子核衰變?yōu)橐粋€(gè)eq\o\al(206,)82Pb原子核的過(guò)程中，發(fā)生α衰變的次數(shù)為(238－206)÷4＝8(次)，發(fā)生β衰變的次數(shù)為2×8－(92－82)＝6(次)，選項(xiàng)A正確．答案：A2．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(huì)釋放β射線；銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時(shí)會(huì)輻射γ射線．下列說(shuō)法正確的是()A．碘131釋放的β射線由氦核組成B．銫137衰變時(shí)輻射出的γ光子能量小于可見(jiàn)光光子能量C．與銫137相比，碘131衰變更慢D．銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)解析：β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，不是氦原子核，A錯(cuò)誤；γ射線的頻率大于可見(jiàn)光的頻率，根據(jù)E＝hν可知，γ射線光子能量大于可見(jiàn)光光子能量，B錯(cuò)誤；半衰期越短，衰變?cè)娇?，C錯(cuò)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：D3．2023年美國(guó)和俄羅斯的科學(xué)家利用回旋加速器，通過(guò)eq\o\al(48,20)Ca(鈣48)轟擊eq\o\al(249,98)Cf(锎249)發(fā)生核反應(yīng)，成功合成了第118號(hào)元素，這是迄今為止門(mén)捷列夫元素周期表中原子序數(shù)最大的元素．實(shí)驗(yàn)表明，該元素的原子核先放出3個(gè)相同的粒子x，再連續(xù)經(jīng)過(guò)3次α衰變后，變成質(zhì)量數(shù)為282的第112號(hào)元素的原子核，則上述過(guò)程中的粒子x是()A．中子B．質(zhì)子C．電子D．α粒子解析：由鈣48與锎249合成的第118號(hào)元素，質(zhì)量數(shù)是297；發(fā)生3次α衰變，質(zhì)量數(shù)少12，核電荷數(shù)少了6，可見(jiàn)，先放出三個(gè)粒子電荷數(shù)是0，質(zhì)量數(shù)是1，是中子，選A.答案：A4．(多選)(2023·大綱全國(guó)卷)關(guān)于天然放射性，下列說(shuō)法不正確的是()A．所有元素都有可能發(fā)生衰變B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān)C．放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D．一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出α、β和γ三種射線，α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)解析：有些原子核不穩(wěn)定，可以自發(fā)地衰變，但不是所有元素都可能發(fā)生衰變，故A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期由原子核決定，與外界的溫度無(wú)關(guān)，故B正確；放射性元素的放射性與核外電子無(wú)關(guān)，故放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性，故C正確；一個(gè)原子核在一次衰變中只能放出α、β和γ三種射線中的二種(α、γ射線或β、γ射線)，α、β和γ三種射線，γ射線的穿透力最強(qiáng)，電離能力最弱，故D錯(cuò)誤．故選A、D.答案：AD5．完成核反應(yīng)方程：eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋________．若eq\o\al(234,90)Th衰變?yōu)閑q\o\al(234,91)Pa的半衰期是min，則64geq\o\al(234,90)Th，經(jīng)過(guò)6min還有________g尚未衰變．解析：根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，反應(yīng)后未知粒子的電荷數(shù)為－1，質(zhì)量數(shù)為0，可判斷為eq\o\al(0,－1)e(負(fù)電子)．根據(jù)衰變規(guī)律，經(jīng)過(guò)6min，eq\f(6,＝5，即經(jīng)過(guò)5個(gè)半衰期，未衰變的eq\o\al(234,90)Th還有64×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(5)＝2(g)．答案：eq\o\al(0,－1)e26．天然放射性鈾(eq\o\al(238,)92U)發(fā)生衰變后產(chǎn)生釷(eq\o\al(234,)90Th)和另一個(gè)原子核．(1)請(qǐng)寫(xiě)出衰變方程；(2)若衰變前鈾(eq\o\al(238,)92U)核的速度為v，衰變產(chǎn)生的釷(eq\o\al(234,)90Th)核速度為eq\f(v,2)，且與鈾核速度方向相同，求產(chǎn)生的另一種