2016-2017學(xué)年高中物理第3章原子核3放射性的應(yīng)用、危害與防護自我小測教科版選修3-

1、了貧鈾炸彈，貧鈾是從金屬鈾中提煉鈾235 以后的副產(chǎn)品，其主要成分為鈾238.貧鈾炸彈的放射性的應(yīng)用、危害與防護1 下列哪些應(yīng)用是利用放射性同位素的射線（）A. 利用a射線照射可消除機器運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的有害靜電B. 用射線照射種子可以使種子變異，培育出新品種C. 用倫琴射線透視人體D. 腫瘤病人在醫(yī)院進行放療2 下列事實屬于放射性危害的一面的是（）A.1945 年美國向日本的廣島和長崎投了兩枚原子彈，當時炸死了約10 萬人，另外有很 多人受到輻射后患有各種疾病B. 1987 年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站的核泄漏造成了許多人員傷亡C. 美國在近幾年的地區(qū)沖突中大量使用了含有放射性的炸彈，使許多人患有莫名

2、其妙的 疾病D. 在醫(yī)院里用放射性治療惡性腫瘤314C 是一種半衰期為 5 730 年的放射性同位素.若考古工作者探測到某古木中14C 的含量為原來的 1/4，則該古樹死亡的時間距今大約（）A. 22 920 年B. 11 460 年C. 5 730 年D. 2 865 年4 放射性同位素的應(yīng)用主要有兩個方面，下列實際應(yīng)用中利用其射線的有（）A. 進行金屬探傷B. 檢查輸油管是否漏油C. 消毒殺菌D. 證明人工合成的牛胰島素和天然牛胰島素是同一物質(zhì)5 關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說法中正確的是（）A. 放射線改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，因此達到消除有害靜電的目的B. 利用丫射線的貫穿

3、性可以為金屬探傷，也能進行人體的透視-2 -C.用放射線照射農(nóng)作物的種子能使其DNA 發(fā)生變異，其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種D. 用丫射線治療腫瘤時一定要嚴格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的危害6 聯(lián)合國環(huán)境公署對科索沃地區(qū)的調(diào)查表明，北約組織對南聯(lián)盟進行的轟炸中，大量使用貫穿能力是常規(guī)炸彈的9 倍，殺傷力極大而且殘留物可長期危害環(huán)境下列關(guān)于其殘留物長期危害環(huán)境的理由應(yīng)是（）A. 爆炸后的彈片存在放射性，對環(huán)境產(chǎn)生長期危害B. 爆炸后的彈片不會對人體產(chǎn)生危害C. 鈾 238 的衰變速率很快D. 鈾的半衰期很長7 防止放射性污染的防護措施有（）A. 將廢棄的放射性物質(zhì)進行深埋B. 將廢棄的

4、放射性物質(zhì)倒在下水道里C. 接觸放射性物體的人員穿上防護服D. 嚴格和準確控制放射性物質(zhì)的放射劑量8 建筑材料中的放射性物質(zhì)釙（Po）發(fā)生衰變后，生成也具有放射性的氡氣（Rn）,而氡氣有 致癌作用，為降低房間內(nèi)的放射性污染，下列做法可行的是（）A. 加熱使放射性物質(zhì)分解B. 開窗通風(fēng)C. 中和放射性物質(zhì)D. 不使用放射性超標材料9 用人工方法得到放射性同位素，這是一個很重要的發(fā)現(xiàn)，天然的放射性同位素只不過四十多種，而今天人工制造成的放射性同位素已達一千多種，每種元素都有放射性同位素.放 射性同位素在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究等許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用.1965 年，我國科學(xué)家首次用人工方

5、法合成的牛胰島素和天然牛胰島素是同一物質(zhì)，當時所用的鑒別技術(shù) 應(yīng)該是（）A. 光譜分析-3 -B. 同位素示蹤原子C. 微機技術(shù)D. 測定介電常數(shù)102000 年 8 月 21 日，俄羅斯“庫爾斯克”號核潛艇在巴倫支海遇難，沉入深度約為100m 的海底，“庫爾斯克”號核潛艇的沉沒再次引起人們對核廢料與環(huán)境問題的重視.幾十年來人們向巴倫支海海域傾倒了不少核廢料，核廢料對海洋環(huán)境有嚴重的污染作用，其原因是A. 鈾、钚等核廢料有放射性B. 鈾、钚等核廢料的半衰期很長C. 鈾、钚等核廢料屬重金屬，有毒性D. 鈾、钚等核廢料會自發(fā)地爆炸11 約里奧居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935 年的諾貝爾化學(xué)

6、獎，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素15p 衰變成10Si 的同時放出另一種粒子，這種粒子是 _ .32P 是?P 的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù).1 mg HP 隨時間衰變的關(guān)系如圖3 3- 3 所示，請估算 4 mg 的；5p經(jīng)多少天的衰變后還剩0.25 mg?12 碳 14 具有放射性，其半衰期 T1/2= 5 730 年，空氣中碳 12 跟碳 14 的存量約為 1012: 1. 2. 活著的生物體中碳的這兩種同位素質(zhì)量之比與空氣中相同生物體死亡后，不再吸收碳，碳14 將以 T1/2= 5 730 年為半衰期減少，因此測出生物遺骸中碳12 與碳 14 的質(zhì)量比，再跟空氣中的相比較，可估算出古生物

7、的死亡年代.如果現(xiàn)測得一古代遺骸中碳14 跟碳 12 的存量比為空氣中的三分之二，試估算該遺骸的年代.13 同位素這個概念是 1913 年英國科學(xué)家索迪提出的. 許多元素都存在同位素現(xiàn)象， 在目 前已發(fā)現(xiàn)的 114 種元素中，穩(wěn)定同位素約 300 多種，而放射性同位素達 1 500 種以上，而且 大多數(shù)是人工制造的.（1）中國科學(xué)院近代物理科學(xué)研究所的科學(xué)家利用蘭州重離子加速器在重質(zhì)量半中子區(qū)首次制得鎂元素的一種同位素（234Pa）.已知23490Th（釷）T234Pa（鎂）+-0e（電子），則234Pa 原-4 -子核里的中子數(shù)應(yīng)為_ .（2）1934 年，科學(xué)家在用a粒子轟擊鋁箔時，除探測

8、到預(yù)料中的中子外，還探測到了正 電子，更意外的是拿走a放射源后，鋁箔雖不再發(fā)射中子，但仍然繼續(xù)發(fā)射正電子，而且這 種放射性隨時間衰減規(guī)律跟天然放射性一樣，也有一定的半衰期.寫出a粒子轟擊鋁箔（nAl）產(chǎn)生中子的核反應(yīng)方程式，并請寫出核反應(yīng)和一般化學(xué)方 程式的不同（請回答三點）.上述產(chǎn)生的具有放射性的同位素叫放射性同位素，寫出其產(chǎn)生正電子的核反應(yīng)方程式（3）同位素在生產(chǎn)、生活和科研中有著廣泛用途比如：測定礦石、生物遺體的年代；研 究反應(yīng)機理；優(yōu)良育種；臨床治癌等.1碳元素有三種同位素12C13C、14C,已知各同位素的原子百分比分別為a、b、c,則碳元素的相對原子質(zhì)量為（用含有 a、b、c 的代

9、數(shù)式表示）_ 214C 具有放射性，其半衰期為 5 730 年，空氣中12C14C 的存量比約為 1012: 1.2，活著的生物體內(nèi)的這兩種同位素存量比與空氣中相同，生物死亡后不再吸收碳，14C 將以 5 730 年1為半衰期減少如果測得一古代化石中14C 與12C的存量比約為空氣中的-，請估算該化石的年3代.參考答案1 解析：倫琴射線（X 射線）不是放射性同位素放射出的射線，故C 錯.答案：ABD2 答案：ABC3 解析：根據(jù)半衰期公式可得 M=（2）nM, n = 2,所以該古樹死亡的時間應(yīng)為2 個半衰期，即 t = 2X5 730 年=11 460 年，故 B 正確.-5 -答案：B4

10、解析：放射性同位素的應(yīng)用主要有兩個方面：一方面利用它的射線進行金屬探傷檢查，消除有害靜電，改良品種，殺菌消毒、醫(yī)學(xué)治療等；另一方面作為示蹤原子，在實際應(yīng)用中利用其射線的有A、C,作為示蹤原子的是 B、D,故 A、C 正確.答案：AC5 解析：利用放射線消除有害靜電是利用放射線的電離性，使空氣分子電離成為導(dǎo)體，將靜電泄出.丫射線對人體細胞傷害太大，不能進行透視農(nóng)作物種子發(fā)生的DNA 變化不一定都是有益的，還要經(jīng)過篩選才能培育出優(yōu)良種子.用丫射線治療腫瘤對人體肯定有副作用，因此要科學(xué)控制劑量.答案：D6 解析：貧鈾炸彈爆炸后，彈片中仍含有半衰期很長的鈾，故爆炸后的殘留物仍會長時間 對周圍的環(huán)境產(chǎn)生

11、污染，故選A、D.答案：AD7 解析：因為放射性污染物殘存的時間比較長，且具有輻射性，故應(yīng)將其深埋，A 對、B錯鉛具有一定的防止放射性能力，接觸放射性物體的人員穿上鉛防護服，并要控制一定的 放射劑量，故C、D 均正確.答案：ACD8 解析：在生活中要盡可能地遠離放射源，故最好的辦法是不使用含有放射性物質(zhì)的建材，或使氡氣盡快離開房間，開窗通風(fēng)不失為一種好辦法，故B D 正確.答案：BD9 解析：只有 B 選項屬于放射性的應(yīng)用，故選 B.答案：B10 解析：放射線對人體組織、生物都是有害的，核廢料的主要污染是其放射性，且半衰 期很長，在很長的時間內(nèi)都具有放射性，另外，核廢料中含有大量的重金屬，有毒

12、性，但不 會自發(fā)爆炸，故 D 錯，選 A B、C.答案：ABC11 解析：由核反應(yīng)過程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可寫出核反應(yīng)方程：10PT34si +0e，可知這種粒子是正電子由圖像可知 HP 的半衰期為 14 天，4 mg 的32P 衰變后還剩 0.25 mg 的 8,經(jīng) 歷了 4 個半-6 -衰期，所以為 56 天.答案：正電子 56 天14 ,Cy n12 解析：設(shè)該遺骸在古代活著時含C 為 no個，含12C 為 m 個，則古代時期存量比 立=-.C m測得該遺骸目前含14C 為 n 個，而12C 因不具有放射性，不會衰變，仍為m 個，其存量比14C n為1石 mn設(shè)古代和目前空氣中14C 與

13、12C 存量之比基本不變，令為 k,由題意得；=2， = k，即=k 3 mno23，丄1 t1t由 n = no( _)=no()-2TI/22,5 7301 t 2得(2)歸=3，取對數(shù)得-I 賂 +t =年 3 351.8 年.lg2答案：3 351.8 年13 解析： 由方程兩邊質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)相同，可知234Pa 中質(zhì)子數(shù)為 91，則中子數(shù)為 23491 = 143.(2) 鋁核被a粒子擊中后產(chǎn)生的反應(yīng)為13A1+；He15P+On;15P是磷的一種同位素，也有放射性，像天然放射性元素一樣發(fā)生衰變，衰變時放出正電子，該反應(yīng)為30P-30Si +oe.核反應(yīng)和一般化學(xué)反應(yīng)是不同的：核反應(yīng)是原子層次上的變化(或核反應(yīng)前后元素發(fā)生變化，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變)；一種同位素不論處于何種狀態(tài)，它們的核反應(yīng)性質(zhì)是相同的，而它們的化學(xué)性質(zhì)是不同的；同一元素的不同同位素，它們的化學(xué)性質(zhì)是相同的，但它 們的核反應(yīng)性