高中物理粤教版5第四章原子核 第四章第二节放射性元素的衰变

第四章原子核第二节放射性元素的衰变A级抓基础1．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示．该装置中探测器接收到的是()A．X射线 B．α射线C．β射线 D．γ射线解析：首先，放射源放出的是α射线、β射线、γ射线，无X射线，A项错误；另外α射线穿透本领最弱，一张纸就能挡住，而β射线穿透本领较强能穿透几毫米厚的铝板，γ射线穿透本领最强，可以穿透几厘米厚的铅板，而要穿过钢板只能是γ射线，因此D项正确.答案：D2．(多选)关于原子核的衰变，下列说法中正确的是()A．α粒子来自于原子核，说明原子核里含有α粒子B．β粒子来自于原子中的电子，正如光电效应一样C．某些原子核发生衰变说明它们是不稳定的D．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解析：发生β衰变时，原子核内的中子转化为质子和电子，B错误，D正确；原子核由质子和中子组成，并不含有α粒子，A错误；某些原子核的核子间结合不太牢固、不稳定，会放出α粒子，C正确．答案：CD3．放射性同位素eq\o\al(24,11)Na的样品经过6小时还剩下eq\f(1,8)没有衰变，它的半衰期是()A．2小时 B．小时C．小时 D．小时答案：A4．碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．(1)碘131核的衰变方程：eq\o\al(131,)53I→________(衰变后的元素用X表示)．(2)经过________天有75%的碘131核发生了衰变．解析：(1)根据质量数、电荷数守恒，eq\o\al(131,)53I→eq\o\al(131,)54X＋eq\o\al(0,－1)e.(2)根据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．完成衰变方程．(1)β衰变：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衰变：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衰变成eq\o\al(234,91)Pa的半衰期为min，则64geq\o\al(234,90)Th经过6min还有________g未衰变．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)见解析(3)2B级提能力6．如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线解析：α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如题图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如题图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C.答案：C7．原子核X经过一次α衰变成原子核Y，原子核Y再经一次β衰变变成原子核Z，则下列说法中正确的是()A．核X的中子数比核Z的中子数多2B．核X的质子数比核Z的质子数多5C．核Z的质子数比核X的质子数少1D．原子核X的中性原子的电子数比原子核Y的中性原子的电子数少1答案：C8．下列说法正确的是()A．根据天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构B．放射性元素的半衰期会随着压力、温度、化合物种类变化而变化C．铀(eq\o\al(238,92)U)经过多次α、β衰变形成稳定的铅(eq\o\al(206,82)Pb)的过程中，有6个中子转变成质子D．一个氡核eq\o\al(222,86)Rn衰变成钋核eq\o\al(218,84)Po并放出一个粒子，其半衰期为天，则2g氡经过天衰变，剩余氡的质量是1g解析：由α粒子散射实验的实验现象卢瑟福提出了原子核式结构模型，故选项A错误；放射性元素的半衰期与物理因素无关，故选项B错误；衰变方程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个中子变为质子，选项C正确；剩余的质量为2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(2)g＝0.5g，故选项D错误．答案：C9．放射性在技术上有很多应用，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线.元素射线半衰期钋210α138天氡222β天锶90β28年铀238α、β、γ×109年某塑料公司生产聚乙烯薄膜，方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀．可利用的元素是()A．钋210B．氡222C．锶90D．铀238解析：要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．答案：C\o\al(238,92)U核经一系列的衰变后变为eq\o\al(206,82)Pb核，问：(1)eq\o\al(206,82)Pb与eq\o\al(238,92)U相比，质子数和中子数各少了多少？(2)综合写出这一衰变过程的方程．解析：(1)由于每发生一次α衰变质子数和中子数均减少2，每发生一次β衰变中子数少1，而质子数增加1，故eq\o\al(206,82)Pb较eq\o\al(238,92)U质子数少10，中子数少22