高中物理人教版5第十九章原子核2放射性元素的衰變 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)的過程中，要經(jīng)過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．某放射性元素經(jīng)過天有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,T))＝eq\f(1,8)，eq\f(t,T)＝3，因?yàn)閠＝天，所以T＝eq\f,3)＝(天)，故D正確．答案：D3．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(234,92)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：A4．(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，這些材料都不同程度地含有放射性元素，下列有關(guān)放射性元素的說法中正確的是()A．β射線與γ射線一樣都是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比γ射線弱B．氡的半衰期為天，4個(gè)氡原子核經(jīng)過天后就一定只剩下1個(gè)氡原子核\o\al(238,92)U衰變成eq\o\al(206,82)Pb要經(jīng)過6次β衰變和8次α衰變D．放射性元素發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的解析：β射線的實(shí)質(zhì)是電子流，γ射線的實(shí)質(zhì)是電磁波，γ射線的穿透本領(lǐng)比較強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；半衰期對(duì)大量的原子核適用，對(duì)少量的原子核不適用，故B錯(cuò)誤；因?yàn)棣滤プ兊馁|(zhì)量數(shù)不變，所以α衰變的次數(shù)n＝eq\f(238－206,4)＝8，在α衰變的過程中電荷數(shù)總共少16，則β衰變的次數(shù)m＝eq\f(16－10,1)＝6，故C正確；β衰變時(shí)，原子核中的一個(gè)中子，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子釋放出來(lái)，故D正確．答案：CDA級(jí)抓基礎(chǔ)1．天然放射現(xiàn)象中可產(chǎn)生α、β、γ三種射線．下列說法正確的是()A．β射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生的\o\al(238,92)U經(jīng)過一次α衰變，變?yōu)閑q\o\al(234,90)ThC．α射線的穿透能力比γ射線穿透能力強(qiáng)D．放射性元素的半衰期隨溫度升高而減小解析：β衰變產(chǎn)生的電子是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子而來(lái)的，故A錯(cuò)誤；一個(gè)原子核釋放一個(gè)氦核(由兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)成的氦原子)，并且轉(zhuǎn)變成一個(gè)質(zhì)量數(shù)減小4，核電荷數(shù)減少2的新原子核，故選項(xiàng)B正確；α、β、γ三種射線分別是氦、電子、電磁波，三種射線的穿透能力逐漸增強(qiáng)，即α射線的穿透能力比γ射線穿透能力弱，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；半衰期是原子內(nèi)部性質(zhì)決定，與溫度無(wú)關(guān)，所以升高放射性元素的溫度不能縮短其半衰期，故D錯(cuò)誤；故選B.答案：B2．日本福島核電站泄漏事故中釋放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰變時(shí)會(huì)發(fā)出β射線與γ射線，碘131被人攝入后，會(huì)危害身體健康，由此引起了全世界的關(guān)注．下面關(guān)于核輻射的相關(guān)知識(shí)，說法正確的是()A．人類可以通過改變外部環(huán)境來(lái)改變碘131衰變的快慢B．碘131的半衰期為天，則4個(gè)碘原子核經(jīng)天后就一定剩下一個(gè)原子核C．碘131發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的D．β射線與γ射線都是電磁波，但γ射線穿透本領(lǐng)比β射線強(qiáng)解析：半衰期不受溫度，壓強(qiáng)等外部環(huán)境的影響而變化，所以人類目前無(wú)法改變放射性元素的半衰期，故A錯(cuò)誤；半衰期是對(duì)大量粒子的一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不適用于單個(gè)原子，故B錯(cuò)誤；β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的，衰變方程為eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(1,1)H，故C正確；β射線為高速電子流不是電磁波，故D錯(cuò)誤；綜上所述本題選C.答案：C3．2023年美國(guó)和俄羅斯的科學(xué)家利用回旋加速器，通過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，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：AB級(jí)提能力4．(2023·大綱全國(guó)卷)(多選)關(guān)于天然放射性，下列說法不正確的是()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．某原子核A先進(jìn)行一次β衰變變成原子核B，再進(jìn)行一次α衰變變成原子核C，則()A．核C的質(zhì)子數(shù)比核A的質(zhì)子數(shù)少2B．核A的質(zhì)量數(shù)減核C的質(zhì)量數(shù)等于3C．核A的中子數(shù)減核C的中子數(shù)等于3D．核A的中子數(shù)減核C的中子數(shù)等于5解析：原子核A進(jìn)行一次β衰變后，一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子并釋放一個(gè)電子，再進(jìn)行一次α衰變，又釋放兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子，所以核A比核C多3個(gè)中子1個(gè)質(zhì)子，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤．答案：C6．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