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級抓基礎1．在軋制鋼板時需要動態(tài)地監(jiān)測鋼板厚度，其檢測裝置由放射源、探測器等構成，如圖所示．該裝置中探測器接收到的是()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項錯誤；另外α射線穿透本領最弱，一張紙就能擋住，而β射線穿透本領較強能穿透幾毫米厚的鋁板，γ射線穿透本領最強，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項正確.答案：D2．(多選)關于原子核的衰變，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的中子轉化成質子和電子所產生的解析：發(fā)生β衰變時，原子核內的中子轉化為質子和電子，B錯誤，D正確；原子核由質子和中子組成，并不含有α粒子，A錯誤；某些原子核的核子間結合不太牢固、不穩(wěn)定，會放出α粒子，C正確．答案：CD3．放射性同位素eq\o\al(24,11)Na的樣品經過6小時還剩下eq\f(1,8)沒有衰變，它的半衰期是()A．2小時 B．小時C．小時 D．小時答案：A4．碘131核不穩(wěn)定，會發(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)經過________天有75%的碘131核發(fā)生了衰變．解析：(1)根據(jù)質量數(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，分別進入勻強電場和勻強磁場中，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射線帶負電，γ射線不帶電，γ射線在磁場中一定不偏轉，②⑤為γ射線；如題圖所示的電場中，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，故正確選項是C.答案：C7．原子核X經過一次α衰變成原子核Y，原子核Y再經一次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的質子數(shù)比核Z的質子數(shù)多5C．核Z的質子數(shù)比核X的質子數(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構B．放射性元素的半衰期會隨著壓力、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個中子轉變成質子D．一個氡核eq\o\al(222,86)Rn衰變成釙核eq\o\al(218,84)Po并放出一個粒子，其半衰期為天，則2g氡經過天衰變，剩余氡的質量是1g解析：由α粒子散射實驗的實驗現(xiàn)象盧瑟福提出了原子核式結構模型，故選項A錯誤；放射性元素的半衰期與物理因素無關，故選項B錯誤；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個中子變?yōu)橘|子，選項C正確；剩余的質量為2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(2)g＝0.5g，故選項D錯誤．答案：C9．放射性在技術上有很多應用，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?shù)姆派渚€來測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，薄膜厚度不會影響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，而質子數(shù)增加1，故eq\o\al(206,82)Pb較eq\o\al(238,92)U質子數(shù)少10，中子數(shù)少22