2025高考物理步步高同步練習(xí)選修3第五章原子核第1節(jié)　原子核的組成含答案

2025高考物理步步高同步練習(xí)選修3第五章原子核第1節(jié)原子核的組成[學(xué)習(xí)目標(biāo)要求]1.了解天然放射現(xiàn)象和天然放射現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的意義。2.知道三種射線的本質(zhì)和特征。3.知道原子核的組成和同位素的概念，會(huì)正確書寫原子核符號(hào)。4.了解發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的相關(guān)史實(shí)。一、天然放射現(xiàn)象1.1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)，鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線，這種射線可以穿透黑紙使照相底版感光。2.物質(zhì)發(fā)出射線的性質(zhì)稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素，放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，叫作天然放射現(xiàn)象。3.原子序數(shù)大于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也能發(fā)出射線。4.瑪麗·居里和她的丈夫皮埃爾·居里發(fā)現(xiàn)了兩種放射性更強(qiáng)的新元素，命名為釙(Po)和鐳(Ra)。二、射線的本質(zhì)1.α射線：實(shí)際上就是氦原子核，速度可達(dá)到光速的eq\f(1,10)，其電離能力強(qiáng)，穿透能力較弱，在空氣中只能前進(jìn)幾厘米，用一張紙就能把它擋住。2.β射線：是高速電子流，速度可達(dá)光速的99%，它的穿透能力較強(qiáng)，電離能力較弱，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板。3.γ射線：是能量很高的電磁波，波長很短，在10－10m以下，它的電離作用更弱，穿透能力更強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板或幾十厘米厚的混凝土。4.射線來自原子核，說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的?！九幸慌小?1)α射線實(shí)際上就是氦原子核，α射線具有較強(qiáng)的穿透能力。(×)(2)β射線是高速電子流，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板。(√)(3)γ射線是能量很高的電磁波，電離作用很強(qiáng)。(×)三、原子核的組成1.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，質(zhì)子是原子核的組成部分。2.中子的發(fā)現(xiàn)：盧瑟福猜想原子核內(nèi)存在著一種質(zhì)量與質(zhì)子相同，但不帶電的粒子，稱為中子。查德威克通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這個(gè)猜想。3.原子核的組成：原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子。4.原子核的符號(hào)5.同位素：核中質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。例如，氫有三種同位素氕、氘、氚，符號(hào)是eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H?！九幸慌小?1)質(zhì)子和中子都不帶電，是原子核的組成成分，統(tǒng)稱為核子。(×)(2)原子核的電荷數(shù)就是核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，也就是這種元素的原子序數(shù)。(√)(3)同位素具有不同的化學(xué)性質(zhì)。(×)探究1天然放射現(xiàn)象和三種射線1.α、β、γ三種射線的性質(zhì)、特征比較種類α射線β射線γ射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)帶電荷量2e－e0質(zhì)量4mp(mp＝1.67×10－27kg)eq\f(mp,1836)靜止質(zhì)量為零速率0.1c0.99cc貫穿本領(lǐng)最弱，用一張紙就能擋住較強(qiáng)，能穿透幾毫米的鋁板最強(qiáng)，能穿透幾厘米的鉛板電離作用很強(qiáng)較弱很弱2.在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)情況的比較(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，α射線偏轉(zhuǎn)較小，β射線偏轉(zhuǎn)較大，γ射線不偏轉(zhuǎn)，如圖甲所示。(2)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，α射線偏轉(zhuǎn)半徑較大，β射線偏轉(zhuǎn)半徑較小，γ射線不偏轉(zhuǎn)，如圖乙所示?！纠?】天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，由此可推知()A.②來自原子核外的電子B.①的電離作用最強(qiáng)，是一種電磁波C.③的電離作用較強(qiáng)，是一種電磁波D.③的電離作用最弱，是一種電磁波答案D解析①射線能被一張紙擋住，說明它的穿透能力較差，①射線是α射線，α射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦核流，它的穿透能力差，電離作用最強(qiáng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；②射線的穿透能力較強(qiáng)，說明它是β射線，β射線是高速電子流，β射線來自原子核，不是來自原子核外的電子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；③射線的穿透能力最強(qiáng)，能夠穿透幾厘米厚的鉛板，③射線是γ射線，γ射線的電離作用最弱，穿透能力最強(qiáng)，它是能量很高的電磁波，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確?！踞槍?duì)訓(xùn)練1】天然放射性物質(zhì)的放射線包括三種成分，下列說法錯(cuò)誤的是()A.一張厚的黑紙能擋住α射線，但不能擋住β射線和γ射線B.γ射線在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中均不偏轉(zhuǎn)，是中子流C.三種射線中對(duì)氣體電離作用最強(qiáng)的是α射線D.β射線是高速電子流，但不是原來繞核旋轉(zhuǎn)的核外電子答案B解析由三種射線的本質(zhì)和特點(diǎn)可知，α射線貫穿本領(lǐng)最弱，一張黑紙都能擋住，而擋不住β射線和γ射線，故A正確；γ射線是一種電磁波，不是中子流，故B錯(cuò)誤；三種射線中α射線電離作用最強(qiáng)，故C正確；β射線是高速電子流，來源于原子核，故D正確。探究2原子核的組成1.原子核(符號(hào)eq\o\al(A,Z)X)原子核eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(大?。汉苄?，半徑的數(shù)量級(jí)為10－15m,組成\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(質(zhì)子：電荷量e＝＋1.6×10－19C,質(zhì)量mp＝1.6726219×10－27kg,中子：電荷量為0,質(zhì)量mn＝1.6749275×10－27kg)),同位素：質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子))2.基本關(guān)系電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＝元素的原子序數(shù)＝核外電子數(shù)，質(zhì)量數(shù)(A)＝核子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)。3.同位素(1)化學(xué)性質(zhì)的決定因素：原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)決定了核外電子的數(shù)目，也決定了電子在核外分布的情況，進(jìn)而決定了這種元素的化學(xué)性質(zhì)。(2)氫的同位素：氕(eq\o\al(1,1)H)、氘(eq\o\al(2,1)H)、氚(eq\o\al(3,1)H)?！纠?】已知鐳的原子序數(shù)是88，原子核質(zhì)量數(shù)是226。試問：(1)鐳核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別是多少？(2)鐳核的電荷數(shù)和所帶電荷量是多少？(3)若鐳原子呈電中性，它核外有多少電子？答案(1)88138(2)881.41×10－17C(3)88解析(1)鐳核中的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù)，故質(zhì)子數(shù)為88，中子數(shù)N等于原子核的質(zhì)量數(shù)A與質(zhì)子數(shù)Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138。(2)鐳核的電荷數(shù)和所帶電荷量分別是Z＝88，Q＝Ze＝88×1.6×10－19C＝1.41×10－17C。(3)核外電子數(shù)等于電荷數(shù)，故核外電子數(shù)為88?！踞槍?duì)訓(xùn)練2】用符號(hào)表示以下原子核，并說出原子核的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)。(1)α粒子；(2)質(zhì)量數(shù)為14的碳原子核；(3)電荷數(shù)為8、質(zhì)量數(shù)為17的氧原子核；(4)質(zhì)量數(shù)為40的鉀原子核；(5)電荷數(shù)為86、核子數(shù)為222的氡原子核。答案見解析解析(1)eq\o\al(4,2)He；質(zhì)子數(shù)2，中子數(shù)2；(2)eq\o\al(14,6)C；質(zhì)子數(shù)6，中子數(shù)8；(3)eq\o\al(17,8)O；質(zhì)子數(shù)8，中子數(shù)9；(4)eq\o\al(40,19)K；質(zhì)子數(shù)19，中子數(shù)21；(5)eq\o\al(222,86)Rn；質(zhì)子數(shù)86，中子數(shù)136。1．(天然放射現(xiàn)象的認(rèn)識(shí))下列哪些現(xiàn)象能說明射線來自原子核()A．三種射線的能量都很高B．射線的強(qiáng)度受溫度、外界壓強(qiáng)等物理?xiàng)l件的影響C．元素的放射性與所處的化學(xué)狀態(tài)(單質(zhì)、化合物)無關(guān)D．α射線、β射線都是帶電的粒子流答案C解析能說明射線來自原子核的證據(jù)是元素的放射性與其所處的化學(xué)狀態(tài)和物理狀態(tài)無關(guān)，C正確。2．(三種射線的特性)如圖中P為放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的天然放射源，其放出的射線在電場(chǎng)的作用下分成a、b、c三束，以下判斷正確的是()A．a(chǎn)為α射線、b為β射線B．a(chǎn)為α射線、b為γ射線C．b為γ射線、c為α射線D．b為α射線、c為γ射線答案C解析由題圖可知電場(chǎng)線方向向右，α射線帶正電，所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向一致，故α射線向右偏轉(zhuǎn)，即c為α射線；β射線帶負(fù)電，所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向相反，故β射線向左偏轉(zhuǎn)，即a為β射線；γ射線不帶電，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即b為γ射線。故選項(xiàng)C正確。3.(原子核的組成)(2021·棗莊市三中高二月考)eq\o\al(238,92)U核中有()A.92個(gè)電子 B.238個(gè)質(zhì)子C.146個(gè)中子 D.330個(gè)核子答案C解析eq\o\al(238,92)U中質(zhì)子數(shù)為92，核子數(shù)238，由于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和為核子數(shù)，則中子數(shù)為146，原子核內(nèi)沒有電子，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。4．(原子核的組成)氫有三種同位素，分別是氕(eq\o\al(1,1)H)、氘(eq\o\al(2,1)H)、氚(eq\o\al(3,1)H)，下列說法錯(cuò)誤的是()A．它們的質(zhì)子數(shù)相等B．若為中性原子它們的核外電子數(shù)相等C．它們的核子數(shù)相等D．它們的化學(xué)性質(zhì)相同答案C解析氕、氘、氚的核子數(shù)分別為1、2、3，故C錯(cuò)誤；由中性原子狀態(tài)可知質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)均相同，都是1，故A、B正確；核子數(shù)等于中子數(shù)加質(zhì)子數(shù)，也等于質(zhì)量數(shù)，它們的核子數(shù)不同，故C錯(cuò)誤；它們?nèi)齻€(gè)是同位素，同位素化學(xué)性質(zhì)相同，只是物理性質(zhì)不同，故D正確。課時(shí)定時(shí)訓(xùn)練(限時(shí)20分鐘)1.與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是()A.電離現(xiàn)象 B.光電效應(yīng)現(xiàn)象C.天然放射現(xiàn)象 D.α粒子散射現(xiàn)象答案C解析電離現(xiàn)象是核外電子脫離原子核的束縛；光電效應(yīng)是核外電子躍遷；α粒子散射現(xiàn)象也是在原子核外進(jìn)行的，沒有涉及原子核內(nèi)部的變化，只有天然放射現(xiàn)象是在原子核內(nèi)部發(fā)生的。故C正確。2.據(jù)報(bào)道，放射性同位素鈥eq\o\al(166,67)Ho可以有效治療癌癥，該同位素原子核內(nèi)中子數(shù)是()A.32 B.67C.99 D.166答案C解析根據(jù)原子核的表示方法得中性原子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝67，中子數(shù)為166－67＝99，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。3.下列說法正確的是()A.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)B.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子內(nèi)具有質(zhì)子和中子C.密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的數(shù)值D.普朗克通過對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的分析提出了光子說答案C解析電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，但不能說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；天然放射現(xiàn)象揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故B錯(cuò)誤；密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得了基本電荷的數(shù)值，故C正確；愛因斯坦通過對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的分析提出了光子說，故D錯(cuò)誤。4．以下說法中正確的是()A．原子中含有帶負(fù)電的電子，所以原子帶負(fù)電B．原子核中的中子數(shù)一定跟核外電子數(shù)相等C．用α粒子轟擊氮、氟、鈉、鋁等元素的原子核都可以打出中子，因此人們斷定中子是原子核的組成部分D．絕大多數(shù)原子核的質(zhì)量跟質(zhì)子質(zhì)量之比都大于原子核的電荷量跟質(zhì)子的電荷量之比，因而原子核內(nèi)還存在一種不帶電的中性粒子答案D解析原子中除了有帶負(fù)電的電子外，還有帶正電的原子核，故A錯(cuò)誤；原子核中的中子數(shù)不一定跟核外電子數(shù)相等，故B錯(cuò)誤；正是用α粒子轟擊原子核的實(shí)驗(yàn)才發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故C錯(cuò)誤；因?yàn)榻^大多數(shù)原子核的質(zhì)量跟質(zhì)子質(zhì)量之比都大于原子核的電荷量跟質(zhì)子的電荷量之比，才確定原子核內(nèi)還存在一種不帶電的粒子，故D正確。5.(2020·寧波中學(xué)模擬)如圖所示是盧瑟福設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他在鉛塊上鉆了一個(gè)小孔，孔內(nèi)放入一點(diǎn)鐳，使射線只能從這個(gè)小孔里發(fā)出，隨后他將射線引入磁場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)射線立即分成三股，他把三束射線分別命名為α射線、β射線、γ射線?；趯?duì)這三種射線的深入分析，盧瑟福獲得了1907年的諾貝爾獎(jiǎng)。以下對(duì)這三束射線描述準(zhǔn)確的是()A.α射線的穿透能力最弱，容易被物體吸收B.β射線在真空中的運(yùn)動(dòng)速度是光速C.γ射線本質(zhì)上是波長極短的電磁波，電離能力極強(qiáng)D.β射線帶負(fù)電，是來自鐳原子的核外電子答案A解析α射線穿透能力最弱，電離作用強(qiáng)，容易被物體吸收，故A正確；β射線的速度約是光速的99%，故B錯(cuò)誤；γ射線是一種波長很短的電磁波，電離能力極弱，故C錯(cuò)誤；β射線(高速電子流)帶負(fù)電，來源于原子核，故D錯(cuò)誤。6.若用x代表一個(gè)中性原子中核外的電子數(shù)，y代表此原子的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)，z代表此原子的原子核內(nèi)的中子數(shù)，則對(duì)eq\o\al(234,90)Th的原子來說()A.x＝90y＝90z＝234B.x＝90y＝90z＝144C.x＝144y＝144z＝90D.x＝234y＝234z＝324答案B解析質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，中性原子中：質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)，所以選項(xiàng)B正確。7.下列說法正確的是()A.eq\o\al(n,m)X與eq\o\al(n,m－1)Y互為同位素B.eq\o\al(n,m)X與eq\o\al(n－1,m)Y互為同位素C.eq\o\al(n,m)X與eq\o\al(n－2,m－2)Y中子數(shù)相差2D.eq\o\al(235,92)U核內(nèi)有92個(gè)質(zhì)子，235個(gè)中子答案B解析A選項(xiàng)中，X核與Y核的質(zhì)子數(shù)不同，不是同位素；B選項(xiàng)中，eq\o\al(n,m)X核與eq\o\al(n－1,m)Y核質(zhì)子數(shù)都為m，而質(zhì)量數(shù)不同，所以互為同位素；C選項(xiàng)中，eq\o\al(n,m)X核內(nèi)中子數(shù)為n－m，eq\o\al(n－2,m－2)Y核內(nèi)中子數(shù)為(n－2)－(m－2)＝n－m，所以中子數(shù)相同；D選項(xiàng)中，eq\o\al(235,92)U核內(nèi)有143個(gè)中子。選項(xiàng)B正確。8．如圖所示，鉛盒A中裝有天然放射性物質(zhì)，射線從其右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列說法中正確的有()A．打在圖中a、b、c三點(diǎn)的依次是β射線、γ射線和α射線B．α射線和β射線的軌跡是拋物線C．α射線和β射線的軌跡是圓弧D．如果在鉛盒和熒光屏間再加一個(gè)豎直向下的場(chǎng)強(qiáng)適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場(chǎng)，可能使屏上的亮斑只剩下b答案C解析由左手定則可知粒子向右射出后，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中α粒子受的洛倫茲力向上，β粒子受的洛倫茲力向下，軌跡都是圓弧。由于α粒子速度約是光速的eq\f(1,10)，而β粒子速度接近光速，所以在同樣的混合場(chǎng)中不可能都做直線運(yùn)第2節(jié)放射性元素的衰變[學(xué)習(xí)目標(biāo)要求]1.知道衰變及兩種衰變的規(guī)律，能熟練寫出衰變方程。2.掌握半衰期的概念及有關(guān)計(jì)算。3.知道核反應(yīng)及其遵從的規(guī)律，會(huì)正確書寫核反應(yīng)方程。4.知道什么是放射性同位素和人工放射性同位素。5.了解放射性在生產(chǎn)和科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，知道射線的危害及防護(hù)。一、原子核的衰變1.定義：原子核自發(fā)地放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的過程。2.衰變類型(1)α衰變：放射性元素放出α粒子的衰變過程。放出一個(gè)α粒子后，核的質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2，成為新核。(2)β衰變：放射性元素放出β粒子的衰變過程。放出一個(gè)β粒子后，核的質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1。3.衰變規(guī)律：原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒。4.衰變的實(shí)質(zhì)(1)α衰變的實(shí)質(zhì)：2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子結(jié)合在一起形成α粒子。(2)β衰變的實(shí)質(zhì)：核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為了一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子。(3)γ射線經(jīng)常是伴隨α衰變和β衰變產(chǎn)生的?！鞠胍幌搿吭雍税l(fā)生β衰變是否為原子核中的電子發(fā)射到核外了呢？答案不是，原子核中沒有電子。二、半衰期1.定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間。2.特點(diǎn)(1)不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差別非常大。(2)放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部自身的因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件沒有關(guān)系。3.適用條件：半衰期描述的是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不適用于單個(gè)原子核的衰變。4.半衰期的應(yīng)用：利用半衰期非常穩(wěn)定這一特點(diǎn)，可以通過測(cè)量其衰變程度來推斷時(shí)間?！九幸慌小?1)半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間，經(jīng)過兩個(gè)半衰期原子核就全部發(fā)生衰變。(×)(2)根據(jù)半衰期的計(jì)算，我們可以知道一個(gè)特定的原子核何時(shí)發(fā)生衰變。(×)(3)半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件都無關(guān)。(√)三、核反應(yīng)1.定義：原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程。2.原子核的人工轉(zhuǎn)變(1)1919年盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生了氧的一種同位素，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)子。(2)盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程：eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H。3.遵循規(guī)律：質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。四、放射性同位素及其應(yīng)用1.放射性同位素(1)定義：具有放射性的同位素。(2)類型：天然放射性同位素和人工放射性同位素。(3)人工放射性同位素具有資源豐富，輻射強(qiáng)度容易控制，半衰期較短和放射性廢料容易處理的優(yōu)點(diǎn)。2.放射性同位素的應(yīng)用(1)射線測(cè)厚度：使用放射性同位素發(fā)出的射線來測(cè)厚度。(2)放射治療：利用放射性同位素發(fā)出的射線破壞癌細(xì)胞組織。(3)培優(yōu)保鮮：利用放射性同位素放出的射線照射種子培養(yǎng)優(yōu)良品種等。(4)示蹤原子：一種元素的各種同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)，用放射性同位素替換非放射性的同位素后可以探測(cè)出原子到達(dá)的位置。3.輻射與安全：人類一直生活在放射性的環(huán)境中，過量的射線對(duì)人體組織有破壞作用。要防止放射性物質(zhì)對(duì)空氣、水源、用具等的污染。

探究1原子核的衰變1.衰變實(shí)質(zhì)α衰變：原子核內(nèi)兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，并在一定條件下作為一個(gè)整體從較大的原子核中拋射出來，產(chǎn)生α衰變。2eq\o\al(1,0)n＋2eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)Heβ衰變：原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子留在原子核內(nèi)，同時(shí)放出一個(gè)電子，即β粒子放射出來。eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e2.衰變規(guī)律原子核發(fā)生衰變時(shí)，遵循三個(gè)守恒定律(1)衰變前后的電荷數(shù)守恒。(2)質(zhì)量數(shù)守恒。(3)動(dòng)量守恒。3.衰變方程通式(1)α衰變：eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)He(2)β衰變：eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A,Z＋1)Y＋eq\o\al(0,－1)e4.確定原子核衰變次數(shù)的方法與技巧(1)方法：設(shè)放射性元素eq\o\al(A,Z)X經(jīng)過n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素eq\o\al(A′,Z′)Y，則衰變方程為：eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A′,Z′)Y＋neq\o\al(4,2)He＋meq\o\al(0,－1)e根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可列方程：A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m以上兩式聯(lián)立解得：n＝eq\f(A－A′,4)，m＝eq\f(A－A′,2)＋Z′－Z。由此可見，確定衰變次數(shù)可歸結(jié)為解一個(gè)二元一次方程組。(2)技巧：為了確定衰變次數(shù)，一般先由質(zhì)量數(shù)的改變確定α衰變的次數(shù)(這是因?yàn)棣滤プ兊拇螖?shù)多少對(duì)質(zhì)量數(shù)沒有影響)，然后根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)?！纠?】放射性元素釙(eq\o\al(210,84)Po)發(fā)生衰變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生eq\o\al(4,2)He和一種未知粒子，并放出γ射線，其衰變方程為eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(y,82)X＋eq\o\al(4,2)He＋γ，下列說法正確的是()A.eq\o\al(4,2)He的穿透能力比γ射線強(qiáng)B.y＝206C.X核的中子個(gè)數(shù)為126D.這種衰變?yōu)棣滤プ兇鸢窧解析eq\o\al(4,2)He的穿透能力比γ射線弱，A錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得y＝210－4＝206，B正確；X核的中子個(gè)數(shù)為206－82＝124，C錯(cuò)誤；這種衰變放出α粒子，因此衰變?yōu)棣了プ?，D錯(cuò)誤。【例2】(2021·福建福州一中月考)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，已知兩個(gè)相切圓半徑分別r1、r2，則下列說法正確的是()A.原子核可能發(fā)生α衰變，也可能發(fā)生β衰變B.徑跡2可能是衰變后新核的徑跡C.若衰變方程是eq\o\al(238,91)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，則衰變后新核和射出的粒子的動(dòng)能之比為117∶2D.若衰變方程是eq\o\al(238,91)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，則r1∶r2＝1∶45答案D解析原子核衰變過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可知，衰變生成的兩粒子動(dòng)量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定則知：若生成的兩粒子電性相反則在磁場(chǎng)中的軌跡為內(nèi)切圓，若電性相同則在磁場(chǎng)中的軌跡為外切圓，所以生成的是電性相同的粒子，可能發(fā)生的是α衰變，但不可能是β衰變，A錯(cuò)誤；核反應(yīng)過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，原子核原來靜止，初動(dòng)量為零，由動(dòng)量守恒定律可知，原子核衰變后生成的兩核動(dòng)量p大小相等、方向相反，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得qvB＝meq\f(v2,r)，解得r＝eq\f(mv,qB)＝eq\f(p,qB)。由于p、B都相同，則粒子電荷量q越大，其軌道半徑r越小，由于新核的電荷量大于粒子的電荷量，則新核的軌道半徑小于粒子的軌道半徑，則徑跡1為放出新核的運(yùn)動(dòng)軌跡，徑跡2為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)量守恒定律知，新核Th和α粒子的動(dòng)量大小相等，則動(dòng)能Ek＝eq\f(p2,2m)，所以動(dòng)能之比等于質(zhì)量之反比，為2∶117，C錯(cuò)誤；根據(jù)r＝eq\f(mv,qB)＝eq\f(p,qB)，解得r1∶r2＝2∶90＝1∶45，D正確。探究2半衰期的理解1.意義：表示放射性元素衰變的快慢。2.半衰期公式：N余＝N原eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(\f(t,τ))，m余＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\s\up12(\f(t,τ))，式中N原、m0表示衰變前的原子數(shù)和質(zhì)量，N余、m余表示衰變后的尚未發(fā)生衰變的原子數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時(shí)間，τ表示半衰期。3.適用條件：半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)概念，是對(duì)大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對(duì)于一個(gè)特定的原子核，無法確定其何時(shí)發(fā)生衰變，半衰期只適用于大量的原子核。4.應(yīng)用：利用半衰期非常穩(wěn)定的特點(diǎn)，可以測(cè)算其衰變過程，推算時(shí)間等?！纠?】現(xiàn)有一塊質(zhì)量為2M、含eq\o\al(238,92)U的礦石，其中eq\o\al(238,92)U的質(zhì)量為2m，已知eq\o\al(238,92)U的半衰期為T，則下列說法正確的是()A.經(jīng)過時(shí)間2T后，這塊礦石基本不再含有eq\o\al(238,92)U了B.經(jīng)過時(shí)間2T后，礦石中的eq\o\al(238,92)U有eq\f(m,2)未發(fā)生衰變C.經(jīng)過時(shí)間2T后，該礦石的質(zhì)量剩下eq\f(M,2)D.經(jīng)過時(shí)間3T后，礦石中eq\o\al(238,92)U的質(zhì)量還剩eq\f(m,8)答案B解析經(jīng)過2T剩余eq\o\al(238,92)U為m1＝2m(eq\f(1,2))2＝eq\f(m,2)，發(fā)生衰變的為eq\f(3m,2)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；雖然eq\o\al(238,92)U發(fā)生衰變，但衰變的產(chǎn)物大部分仍然存在于礦石中，經(jīng)過2T后，礦石的質(zhì)量仍然接近2M，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)過時(shí)間3T后該礦石中eq\o\al(238,92)U的質(zhì)量還剩m2＝2m(eq\f(1,2))3＝eq\f(m,4)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。探究3核反應(yīng)及核反應(yīng)方程1.核反應(yīng)的條件：用α粒子、質(zhì)子、中子，甚至用γ光子轟擊原子核使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變。2.核反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：用粒子轟擊原子核并不是粒子與核碰撞將原子核打開，而是粒子打入原子核內(nèi)部使核發(fā)生了轉(zhuǎn)變。3.原子核人工轉(zhuǎn)變的三大發(fā)現(xiàn)(1)1919年盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)HeＦeq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H(2)1932年查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n(3)1934年約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素和正電子的核反應(yīng)方程eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n；eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,＋1)e4.人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)與衰變的比較(1)不同點(diǎn)：原子核的人工轉(zhuǎn)變，是一種核反應(yīng)，是其他粒子與原子核相碰撞的結(jié)果，需要一定的裝置和條件才能發(fā)生；而衰變是原子核的自發(fā)變化，它不受物理化學(xué)條件的影響。(2)相同點(diǎn)：人工轉(zhuǎn)變與衰變過程一樣，在發(fā)生過程中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒，反應(yīng)前后粒子總動(dòng)量守恒?！纠?】寫出下列原子核人工轉(zhuǎn)變的核反應(yīng)方程。(1)eq\o\al(23,11)Na(鈉核)俘獲1個(gè)α粒子后放出1個(gè)質(zhì)子；(2)eq\o\al(27,13)Al(鋁核)俘獲1個(gè)α粒子后放出1個(gè)中子；(3)eq\o\al(16,8)O(氧核)俘獲1個(gè)中子后放出1個(gè)質(zhì)子；(4)eq\o\al(30,14)Si(硅核)俘獲1個(gè)質(zhì)子后放出1個(gè)中子。答案見解析解析根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，有(1)eq\o\al(23,11)Na＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(26,12)Mg＋eq\o\al(1,1)H；(2)eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n；(3)eq\o\al(16,8)O＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(16,7)N＋eq\o\al(1,1)H；(4)eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n?！踞槍?duì)訓(xùn)練】(2021·江蘇南通市高二期末)中科院近代物理研究所將eq\o\al(26,12)Mg原子核加速后轟擊eq\o\al(243,95)Am原子核，成功合成了超重元素eq\o\al(265,107)Bh，其核反應(yīng)方程式為eq\o\al(26,12)Mg＋eq\o\al(243,95)Am→eq\o\al(265,107)Bh＋4X，則方程式中X表示()A.質(zhì)子 B.中子C.電子 D.氦核答案B解析設(shè)X的電荷數(shù)為n，質(zhì)量數(shù)為m，由核反應(yīng)方程式遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，有12＋95＝107＋4n，26＋243＝265＋4m，解得n＝0，m＝1，所以X為中子，故B正確。探究4放射性同位素及其應(yīng)用1.放射性同位素：具有放射性的同位素。分類：(1)天然放射性同位素。(2)人工放射性同位素。2.人工放射性同位素的優(yōu)點(diǎn)(1)資源豐富，應(yīng)用廣泛。(2)放射強(qiáng)度容易控制，可以制成各種所需的形狀，廢料容易處理。(3)現(xiàn)在凡是用到射線時(shí)，用的都是人工放射性同位素，而不用天然放射性物質(zhì)。3.放射性同位素的主要作用(1)工業(yè)部門使用射線測(cè)厚度——利用γ射線的穿透特性。(2)醫(yī)學(xué)上——利用γ射線的高能量治療癌癥。(3)農(nóng)業(yè)應(yīng)用——γ射線使種子的遺傳基因發(fā)生變異，殺死使食物腐敗的細(xì)菌、抑制蔬菜發(fā)芽、延長保存期等。(4)做示蹤原子——利用放射性同位素與非放射性同位素有相同的化學(xué)性質(zhì)。【例5】關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說法正確的有()A.放射性改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，從而達(dá)到消除有害靜電的目的B.利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進(jìn)行人體的透視C.用γ射線照射作物種子使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果一定是更優(yōu)秀的品種D.用γ射線治療腫瘤時(shí)一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對(duì)人體正常組織造成太大的傷害答案D解析利用放射線消除有害靜電是利用放射線的電離作用，使空氣分子電離成為導(dǎo)體，將靜電消除，A錯(cuò)誤；γ射線對(duì)人體細(xì)胞傷害太大，不能用來進(jìn)行人體透視，B錯(cuò)誤；作物種子發(fā)生的DNA突變不一定都是有益的，還要經(jīng)過篩選才能培育出優(yōu)良品種，C錯(cuò)誤；用γ射線治療腫瘤對(duì)人體肯定有副作用，因此要科學(xué)地控制劑量，D正確。1.(原子核的衰變)(2021·遼寧大連市月考)據(jù)報(bào)道，香煙會(huì)釋放一種危險(xiǎn)的放射性元素“釙(eq\o\al(210,84)Po)”，如果每天抽1包香煙，一年后累積的輻射相當(dāng)于200次胸透的輻射。eq\o\al(210,84)Po連續(xù)發(fā)生一次α衰變和一次β衰變后產(chǎn)生了新核，新核的中子數(shù)比新核的質(zhì)子數(shù)多()A.39個(gè) B.40個(gè)C.42個(gè) D.43個(gè)答案B解析eq\o\al(210,84)Po連續(xù)發(fā)生一次α衰變和一次β衰變后產(chǎn)生新核的質(zhì)量數(shù)為206，電荷數(shù)為83；則新核的中子數(shù)為206－83＝123，比質(zhì)子數(shù)多123－83＝40個(gè)。故選項(xiàng)B正確。2.(半衰期)考古學(xué)家在考古發(fā)掘的過程中常用到14C斷代法，生物體死亡時(shí)，14C的攝入停止，體內(nèi)的14C與原有含量的比值P滿足衰變規(guī)律P＝(eq\f(1,2))eq\f(t,5730)，其中t的單位為年?，F(xiàn)通過測(cè)量得知，某古生物樣品中P約為0.125，則下面判斷正確的是()A.14C衰變?yōu)?4N的過程中放出α射線B.該古生物的年代距今10460年C.伴隨著14C衰變過程將向外釋放能量D.具體推測(cè)結(jié)果還需要考慮該古生物樣品的發(fā)掘位置的氣候、濕度、巖層等的影響答案C解析根據(jù)核反應(yīng)方程可知，14C衰變?yōu)?4N的過程中放出電子，即發(fā)出β射線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因古生物樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代該生物樣品的八分之一，則可知經(jīng)過的時(shí)間為三個(gè)半衰期，即該古生物的年代距今約為17190年，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；14C發(fā)生β衰變的同時(shí)還會(huì)往外釋放γ射線，會(huì)釋放能量，選項(xiàng)C正確；外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.(核反應(yīng)和核反應(yīng)方程)貝克勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著重要作用，下列屬于放射性元素衰變的是()A.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He B.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(131,53)I＋eq\o\al(102,39)Y＋2eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n D.eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n答案A解析核反應(yīng)eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是eq\o\al(238,92)U核放射出α粒子變成新核的過程，為α衰變，故A正確；核反應(yīng)eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(131,53)I＋eq\o\al(102,39)Y＋2eq\o\al(1,0)n是eq\o\al(235,92)U核吸收一個(gè)中子后發(fā)生裂變反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；核反應(yīng)eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是輕核聚變，故C錯(cuò)誤；核反應(yīng)eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n是用α粒子轟擊Al的人工核反應(yīng)方程，故D錯(cuò)誤。4.(放射性同位素及應(yīng)用)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署對(duì)科索沃地區(qū)的調(diào)查表明，北約對(duì)南聯(lián)盟的轟炸中，大量使用了貧鈾炸彈，貧鈾是從金屬中提煉鈾235以后的副產(chǎn)品，其主要成分為鈾238。貧鈾炸彈貫穿力是常規(guī)炸彈的9倍，殺傷力極大，而且殘留物會(huì)長期危害環(huán)境，下列關(guān)于殘留物長期危害環(huán)境的理由，正確的是()A.爆炸后的彈片存在放射性，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生長期危害B.爆炸后的彈片不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害C.鈾235的衰變速度很快D.鈾238的半衰期很短答案A解析eq\o\al(238,92)U能發(fā)生衰變，其衰變方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，其半衰期為45億年，eq\o\al(234,90)Th也能發(fā)生衰變，衰變產(chǎn)生的射線對(duì)人體都有傷害，故選項(xiàng)A正確。課時(shí)定時(shí)訓(xùn)練(限時(shí)30分鐘)題組一原子核的衰變1．如圖所示，將放射性物質(zhì)鈾放在有窄孔的鉛盒中，在孔的正上方放著照相底片。鉛盒和照相底片之間放一對(duì)電極(左為正，右為負(fù))，使電場(chǎng)的方向跟射線方向垂直。在電場(chǎng)的作用下，鈾發(fā)出的射線從左向右分成了①、②、③三束，由圖可以判斷()A．射線①是高速的電子流，具有較強(qiáng)的電離本領(lǐng)B．射線②是一種頻率很高的電磁波，在這三種射線中，具有最強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)C．射線③是高能量質(zhì)子，它有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)D．三種射線都具有靜止質(zhì)量答案B解析電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右，射線①向左偏轉(zhuǎn)一定帶負(fù)電，是β射線，β射線是高速的電子流，具有較強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)，電離本領(lǐng)較弱，A錯(cuò)誤；射線②不偏轉(zhuǎn)，一定不帶電，是γ射線，γ射線是一種頻率很高的電磁波，具有最強(qiáng)的貫穿本領(lǐng)，B正確；射線③向右偏轉(zhuǎn)，一定帶正電荷，是α射線，α射線是氦原子核，不是質(zhì)子，C錯(cuò)誤；γ射線是光子，沒有靜止質(zhì)量，D錯(cuò)誤。2.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衰變答案A解析eq\o\al(238,92)Ueq\o(→,\s\up7(①))eq\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))eq\o\al(234,91)Pa，電荷數(shù)加1，質(zhì)量數(shù)不變，說明②為β衰變。eq\o\al(234,91)Paeq\o(→,\s\up7(③))eq\o\al(234,92)U，電荷數(shù)加1，質(zhì)量數(shù)不變，說明③為β衰變。故選A。題組二半衰期3.碘131的半衰期約為8天，若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過32天后，該藥物中碘131的含量大約還有()A.eq\f(m,4) B.eq\f(m,8)C.eq\f(m,16) D.eq\f(m,32)答案C解析由半衰期公式m′＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,τ)可知，m′＝m×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(32,8)＝eq\f(1,16)m，故選項(xiàng)C正確。4.(2021·遼寧朝陽市高二月考)2021年1月3日消息，諾貝爾官方稱居里夫人“筆記”仍具放射性，還將持續(xù)1500年。關(guān)于放射性元素、衰變和半衰期，下列說法正確的是()A.一塊純凈的放射性礦石，經(jīng)過兩個(gè)半衰期，它的總質(zhì)量僅剩下原來的四分之一B.放射性元素的半衰期不僅與核內(nèi)部本身因素有關(guān)，還與質(zhì)量有關(guān)C.一個(gè)放射性原子核，發(fā)生一次β衰變，則它質(zhì)子數(shù)減少一個(gè)，中子數(shù)增加一個(gè)D.eq\o\al(238,92)U衰變成eq\o\al(206,82)Pb要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變答案D解析一塊純凈的放射性礦石，經(jīng)過兩個(gè)半衰期，其放射性元素沒有衰變的質(zhì)量僅剩下原來的四分之一，礦石的質(zhì)量幾乎不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期僅由核內(nèi)部自身因素決定，與其他條件無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；β衰變實(shí)質(zhì)上是原子核內(nèi)的一個(gè)中子變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子，同時(shí)釋放出一個(gè)電子的過程，因此發(fā)生一次β衰變，質(zhì)子數(shù)增加一個(gè)，中子數(shù)減少一個(gè)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；eq\o\al(238,92)U衰變成eq\o\al(206,82)Pb，α衰變一次質(zhì)量數(shù)減少4，次數(shù)為eq\f(238－206,4)＝8，β衰變的次數(shù)為82－(92－8×2)＝6，即要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變，選項(xiàng)D正確。5.(2021·貴州貴陽市月考)居里夫婦發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Po)，其衰變的核反應(yīng)方程為eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(b,a)He＋eq\o\al(206,82)Pb方程中a和b的值分別為()A.2、4 B.4、2C.1、0 D.－1、0答案A解析根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得a＝84－82＝2，b＝210－206＝4，故選項(xiàng)A正確。6.1956年李政道和楊振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒，并由吳健雄用eq\o\al(60,27)Co放射源進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，eq\o\al(60,27)Co的衰變方程是eq\o\al(60,27)Co→eq\o\al(60,28)Ni＋X＋eq\o(ν,\s\up6(－))e，其中eq\o(ν,\s\up6(－))e是反電子中微子，反電子中微子不帶電，靜止質(zhì)量可忽略。則eq\o\al(60,27)Co的衰變方程中X表示()A.eq\o\al(0,－1)e B.eq\o\al(0,1)eC.eq\o\al(1,0)n D.eq\o\al(4,2)He答案A解析根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知eq\o\al(60,27)Co的衰變方程為eq\o\al(60,27)Co→eq\o\al(60,28)Ni＋eq\o\al(0,－1)e＋eq\o(ν,\s\up6(－))e，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。7.(2021·江蘇鹽城市一模)現(xiàn)代考古利用生物體殘骸中放射性同位素碳14的量來推算生物的年代。形成碳14及碳14衰變的反應(yīng)方程分別為eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(14,6)C＋a，eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(14,7)N＋b。上述反應(yīng)中()A.a為質(zhì)子 B.a為電子C.b為質(zhì)子 D.b為中子答案A解析根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，可得a的質(zhì)量數(shù)為14＋1－14＝1，電荷數(shù)為7＋0－6＝1，所以a為質(zhì)子，故A正確，B錯(cuò)誤；b的質(zhì)量數(shù)為14－14＝0，電荷數(shù)為6－7＝－1，所以b為電子，故C、D錯(cuò)誤。題組三核反應(yīng)和核反應(yīng)方程8.國家大科學(xué)工程——中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功，獲得中子束流，為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供了先進(jìn)的研究平臺(tái)，下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是()A.eq\o\al(14,7)N俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(17,8)O并放出一個(gè)粒子B.eq\o\al(27,13)Al俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(30,15)P并放出一個(gè)粒子C.eq\o\al(11,5)B俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(8,4)Be并放出一個(gè)粒子D.eq\o\al(6,3)Li俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(3,2)He并放出一個(gè)粒子答案B解析eq\o\al(14,7)N俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(17,8)O后，新粒子的質(zhì)量數(shù)為14＋4－17＝1，電荷數(shù)為7＋2－8＝1，所以粒子為質(zhì)子，故A錯(cuò)誤；eq\o\al(27,13)Al俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(30,15)P后，粒子的質(zhì)量數(shù)為27＋4－30＝1，電荷數(shù)為13＋2－15＝0，所以粒子為中子，故B正確；eq\o\al(11,5)B俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(8,4)Be后，粒子的質(zhì)量數(shù)為11＋1－8＝4，電荷數(shù)為5＋1－4＝2，所以粒子為α粒子，故C錯(cuò)誤；eq\o\al(6,3)Li俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(3,2)He后，粒子的質(zhì)量數(shù)為6＋1－3＝4，電荷數(shù)為3＋1－2＝2，所以粒子為α粒子，故D錯(cuò)誤。題組四放射性同位素及其應(yīng)用9．下列關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用的一些說法中不正確的是()A．利用放射性消除靜電是利用射線的穿透作用B．利用射線探測(cè)機(jī)器部件內(nèi)部的砂眼或裂紋是利用射線的穿透作用C．利用射線改良品種是因?yàn)樯渚€可使DNA發(fā)生變異D．在研究農(nóng)作物合理施肥中是以放射性同位素作為示蹤原子答案A解析消除靜電是利用射線的電離作用使空氣導(dǎo)電，A錯(cuò)誤；探測(cè)機(jī)器部件內(nèi)部的砂眼或裂紋和改良品種分別是利用它的穿透作用和射線可使DNA發(fā)生變異，B、C正確；研究農(nóng)作物對(duì)肥料的吸收是利用其作示蹤原子，D正確。10．下列哪個(gè)應(yīng)用是利用的射線的高能量特性()A．γ射線探傷儀B．利用含有放射性碘131的油，檢測(cè)地下輸油管的漏油情況C．利用鈷60治療腫瘤等疾病D．把含有放射性元素的肥料施給農(nóng)作物，用檢測(cè)放射性的辦法確定放射性元素在農(nóng)作物內(nèi)轉(zhuǎn)移和分布情況，找出合理施肥的規(guī)律答案C解析A是利用了γ射線的穿透性；C利用了γ射線的高能量特性；B、D是利用其作為示蹤原子。11.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有鈾