高中物理人教版5第十九章原子核 第十九章2放射性元素的衰变

第十九章原子核2放射性元素的衰变1．关于天然放射现象，叙述正确的是()A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强D．铀核(eq\o\al(238,92)U)衰变为铅核(eq\o\al(206,82)Pb)的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变解析：物理化学方法都无法改变放射性元素的半衰期，故A项错；β衰变中释放的电子是核内的中子转化的，并不是核外电子，B错；α、β、γ三种射线的电离本领依次减弱，贯穿本领依次增强，C正确；8次α衰变质量数减少32，质子数减少16，10次β衰变质量数不变，质子数增加10个，电荷数不守恒，故D项错误．正确答案为C.答案：C2．(多选)目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素．比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出具有放射性的惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病．根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A．氡的半衰期为天，若取4个氡原子核，经天后就剩下一个原子核了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4解析：半衰期遵循统计规律，对单个或少数原子核是没有意义的，A项错误；根据三种射线的特性及衰变实质可知B、C两项正确，D项错误．答案：BC3．某放射性元素经过天有eq\f(7,8)的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为()A．天 B．天C．天 D．天解析：半衰期是指有半数原子核发生衰变所需要的时间，根据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，因为t＝天，所以τ＝eq\f,3)＝(天)，故D正确．答案：D4．原子核eq\o\al(238,92)U经放射性衰变①变为原子核eq\o\al(234,90)Th，继而经放射性衰变②变为原子核eq\o\al(234,91)Pa，再经放射性衰变③变为原子核eq\o\al(238,92)U.放射性衰变①、②和③依次为()A．α衰变、β衰变和β衰变B．β衰变、α衰变和β衰变C．β衰变、β衰变和α衰变D．α衰变、β衰变和α衰变解析：eq\o\al(238,92)Ueq\o(→,\s\up7(①))Ｋeq\o\al(234,90)Th，质量数少4，电荷数少2，说明①为α衰变.eq\o\al(234,90)Theq\o(→,\s\up7(②))Ｋeq\o\al(234,91)Pa，质子数加1，质量数不变，说明②为β衰变，中子转化成质子，eq\o\al(234,91)Paeq\o(→,\s\up7(③))Ｋeq\o\al(234,92)U，质子数加1，质量数不变，说明③为β衰变，中子转化为成质子．故选项A正确．答案：A1．在一个eq\o\al(238,)92U原子核衰变为一个eq\o\al(206,)82Pb原子核的过程中，发生β衰变的次数为()A．6次 B．10次C．22次 D．32次解析：一个eq\o\al(238,)92U原子核衰变为一个eq\o\al(206,)82Pb原子核的过程中，发生α衰变的次数为(238－206)÷4＝8(次)，发生β衰变的次数为2×8－(92－82)＝6(次)，选项A正确．答案：A2．核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是()A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数解析：β射线是高速运动的电子流，不是氦原子核，A错误；γ射线的频率大于可见光的频率，根据E＝hν可知，γ射线光子能量大于可见光光子能量，B错误；半衰期越短，衰变越快，C错误；铯133和铯137都是铯元素，是质子数相同而中子数不同的同位素，所以D正确．答案：D3．2023年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过eq\o\al(48,20)Ca(钙48)轰击eq\o\al(249,98)Cf(锎249)发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素．实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量数为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是()A．中子B．质子C．电子D．α粒子解析：由钙48与锎249合成的第118号元素，质量数是297；发生3次α衰变，质量数少12，核电荷数少了6，可见，先放出三个粒子电荷数是0，质量数是1，是中子，选A.答案：A4．(多选)(2023·大纲全国卷)关于天然放射性，下列说法不正确的是()A．所有元素都有可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线，α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强解析：有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故B正确；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；一个原子核在一次衰变中只能放出α、β和γ三种射线中的二种(α、γ射线或β、γ射线)，α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强，电离能力最弱，故D错误．故选A、D.答案：AD5．完成核反应方程：eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋________．若eq\o\al(234,90)Th衰变为eq\o\al(234,91)Pa的半衰期是min，则64geq\o\al(234,90)Th，经过6min还有________g尚未衰变．解析：根据核反应前后质量数守恒、电荷数守恒，反应后未知粒子的电荷数为－1，质量数为0，可判断为eq\o\al(0,－1)e(负电子)．根据衰变规律，经过6min，eq\f(6,＝5，即经过5个半衰期，未衰变的eq\o\al(234,90)Th还有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．天然放射性铀(eq\o\al(238,)92U)发生衰变后产生钍(eq\o\al(234,)90Th)和另一个原子核．(1)请写出衰变方程；(2)若衰变前铀(eq\o\al(238,)92U)核的速度为v，衰变产生的钍(eq\o\al(234,)90Th)核速度为eq\f(v,2)，且与铀核速度方向相同，求产生的另一种