高中物理粵教版5第四章原子核 第四章第二節(jié)放射性元素的衰變

第四章原子核第二節(jié)放射性元素的衰變A級(jí)抓基礎(chǔ)1．在軋制鋼板時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)地監(jiān)測(cè)鋼板厚度，其檢測(cè)裝置由放射源、探測(cè)器等構(gòu)成，如圖所示．該裝置中探測(cè)器接收到的是()A．X射線 B．α射線C．β射線 D．γ射線解析：首先，放射源放出的是α射線、β射線、γ射線，無X射線，A項(xiàng)錯(cuò)誤；另外α射線穿透本領(lǐng)最弱，一張紙就能擋住，而β射線穿透本領(lǐng)較強(qiáng)能穿透幾毫米厚的鋁板，γ射線穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，可以穿透幾厘米厚的鉛板，而要穿過鋼板只能是γ射線，因此D項(xiàng)正確.答案：D2．(多選)關(guān)于原子核的衰變，下列說法中正確的是()A．α粒子來自于原子核，說明原子核里含有α粒子B．β粒子來自于原子中的電子，正如光電效應(yīng)一樣C．某些原子核發(fā)生衰變說明它們是不穩(wěn)定的D．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)生的解析：發(fā)生β衰變時(shí)，原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，B錯(cuò)誤，D正確；原子核由質(zhì)子和中子組成，并不含有α粒子，A錯(cuò)誤；某些原子核的核子間結(jié)合不太牢固、不穩(wěn)定，會(huì)放出α粒子，C正確．答案：CD3．放射性同位素eq\o\al(24,11)Na的樣品經(jīng)過6小時(shí)還剩下eq\f(1,8)沒有衰變，它的半衰期是()A．2小時(shí) B．小時(shí)C．小時(shí) D．小時(shí)答案：A4．碘131核不穩(wěn)定，會(huì)發(fā)生β衰變，其半衰期為8天．(1)碘131核的衰變方程：eq\o\al(131,)53I→________(衰變后的元素用X表示)．(2)經(jīng)過________天有75%的碘131核發(fā)生了衰變．解析：(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，eq\o\al(131,)53I→eq\o\al(131,)54X＋eq\o\al(0,－1)e.(2)根據(jù)m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up6(\f(t,T1/2))得，0.25m0＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up6(\f(t,8))，解得t＝16天．答案：(1)eq\o\al(131,)53I→eq\o\al(131,)54X＋eq\o\al(0,－1)e(2)165．完成衰變方程．(1)β衰變：eq\o\al(244,83)Bi→________＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(210,85)At＋________，eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋________，(2)α衰變：eq\o\al(234,90)Th→________＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋________，eq\o\al(66,29)Cu→eq\o\al(62,27)Co＋________．(3)eq\o\al(234,90)Th衰變成eq\o\al(234,91)Pa的半衰期為min，則64geq\o\al(234,90)Th經(jīng)過6min還有________g未衰變．解析：(1)eq\o\al(244,83)Bi→eq\o\al(244,84)Po＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(210,85)At＋eq\o\al(0,－1)e，eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e.(2)eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(230,88)Ra＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，eq\o\al(66,29)Cu→eq\o\al(62,27)Co＋eq\o\al(4,2)He.(3)由半衰期公式m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(\f(t,T1/2))得m＝64×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(\f(6,)g＝2g.答案：(1)(2)見解析(3)2B級(jí)提能力6．如圖，放射性元素鐳衰變過程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說法正確的是()A．①表示γ射線，③表示α射線B．②表示β射線，③表示α射線C．④表示α射線，⑤表示γ射線D．⑤表示β射線，⑥表示α射線解析：α射線帶正電，β射線帶負(fù)電，γ射線不帶電，γ射線在磁場(chǎng)中一定不偏轉(zhuǎn)，②⑤為γ射線；如題圖所示的電場(chǎng)中，α射線向右偏，β射線向左偏，①為β射線，③為α射線；在如題圖所示磁場(chǎng)中，由左手定則判斷，α射線向左偏，β射線向右偏，即④為α射線，⑥為β射線，故正確選項(xiàng)是C.答案：C7．原子核X經(jīng)過一次α衰變成原子核Y，原子核Y再經(jīng)一次β衰變變成原子核Z，則下列說法中正確的是()A．核X的中子數(shù)比核Z的中子數(shù)多2B．核X的質(zhì)子數(shù)比核Z的質(zhì)子數(shù)多5C．核Z的質(zhì)子數(shù)比核X的質(zhì)子數(shù)少1D．原子核X的中性原子的電子數(shù)比原子核Y的中性原子的電子數(shù)少1答案：C8．下列說法正確的是()A．根據(jù)天然放射現(xiàn)象，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)B．放射性元素的半衰期會(huì)隨著壓力、溫度、化合物種類變化而變化C．鈾(eq\o\al(238,92)U)經(jīng)過多次α、β衰變形成穩(wěn)定的鉛(eq\o\al(206,82)Pb)的過程中，有6個(gè)中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子D．一個(gè)氡核eq\o\al(222,86)Rn衰變成釙核eq\o\al(218,84)Po并放出一個(gè)粒子，其半衰期為天，則2g氡經(jīng)過天衰變，剩余氡的質(zhì)量是1g解析：由α粒子散射實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期與物理因素?zé)o關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；衰變方程eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(206,82)Pb＋8eq\o\al(4,2)He＋6eq\o\al(0,－1)e，故有6個(gè)中子變?yōu)橘|(zhì)子，選項(xiàng)C正確；剩余的質(zhì)量為2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(2)g＝0.5g，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C9．放射性在技術(shù)上有很多應(yīng)用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射線.元素射線半衰期釙210α138天氡222β天鍶90β28年鈾238α、β、γ×109年某塑料公司生產(chǎn)聚乙烯薄膜，方法是讓厚的聚乙烯膜通過軋輥把聚乙烯膜軋薄，利用適當(dāng)?shù)姆派渚€來測(cè)定通過軋輥后的薄膜厚度是否均勻．可利用的元素是()A．釙210B．氡222C．鍶90D．鈾238解析：要測(cè)定聚乙烯薄膜的厚度，則要求射線可以穿透薄膜，因此α射線不合適；另外，射線穿透作用還要受薄膜厚度影響，γ射線穿透作用最強(qiáng)，薄膜厚度不會(huì)影響γ射線穿透，所以只能選用β射線，而氡222半衰期太小，鈾238半衰期太長，所以只有鍶90較合適．答案：C\o\al(238,92)U核經(jīng)一系列的衰變后變?yōu)閑q\o\al(206,82)Pb核，問：(1)eq\o\al(206,82)Pb與eq\o\al(238,92)U相比，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)各少了多少？(2)綜合寫出這一衰變過程的方程．解析：(1)由于每發(fā)生一次α衰變質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均減少2，每發(fā)生一次β衰變中子數(shù)少1，而質(zhì)子數(shù)增加1，故eq\o\al(206,82)Pb較eq\o\al(238,92)U質(zhì)子數(shù)少10，中子數(shù)少22