2017-2018學(xué)年同步備課套餐之物理粵教版選修3-5講義：第4章 原子核 第二節(jié)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精第二節(jié)放射性元素的衰變[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1。知道三種射線的特征，知道衰變的概念.2.知道α、β衰變的實(shí)質(zhì)，知道γ射線是怎樣產(chǎn)生的，會(huì)寫(xiě)α、β衰變方程。3。知道什么是半衰期，會(huì)利用半衰期解決相關(guān)問(wèn)題．一、原子核的衰變[導(dǎo)學(xué)探究]1．怎樣用電場(chǎng)或磁場(chǎng)判斷α、β、γ射線粒子的帶電性質(zhì)?答案讓三種射線通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)，則γ射線不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明γ射線不帶電．α射線偏轉(zhuǎn)方向和電場(chǎng)方向相同，帶正電，β射線偏轉(zhuǎn)方向和電場(chǎng)方向相反，帶負(fù)電．或者讓三種射線通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則γ射線不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明γ射線不帶電，α射線和β射線可根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向和左手定則確定帶電性質(zhì)．2．如圖1為α衰變、β衰變示意圖．圖1（1）當(dāng)原子核發(fā)生α衰變時(shí)，原子核的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)如何變化？(2)當(dāng)發(fā)生β衰變時(shí),新核的核電荷數(shù)相對(duì)原來(lái)的原子核變化了多少?新核在元素周期表中的位置怎樣變化？答案(1)α衰變時(shí)，質(zhì)子數(shù)減少2，中子數(shù)減少2。(2）β衰變時(shí)，核電荷數(shù)增加1。新核在元素周期表中的位置向后移動(dòng)一位．[知識(shí)梳理]原子核的衰變1．對(duì)三種射線的認(rèn)識(shí)種類(lèi)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)，能穿透幾毫米厚的鋁板最強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板電離作用很強(qiáng)較強(qiáng)很弱2.定義：原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的過(guò)程．3．衰變類(lèi)型(1)α衰變:放射性元素放出α粒子的衰變過(guò)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(guò)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1.4．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．5．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)的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為了一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子．(3)γ射線經(jīng)常是伴隨α衰變和β衰變產(chǎn)生的．［即學(xué)即用]判斷下列說(shuō)法的正誤．（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)．（×）（4）原子核在衰變時(shí)，它在元素周期表中的位置不變．(×)（5)發(fā)生β衰變是原子核中的電子發(fā)射到核外．(×)二、半衰期［導(dǎo)學(xué)探究](1)什么是半衰期?對(duì)于某個(gè)或選定的幾個(gè)原子核能根據(jù)該種元素的半衰期預(yù)測(cè)它的衰變時(shí)間嗎？(2）某放射性元素的半衰期為4天，若有10個(gè)這樣的原子核,經(jīng)過(guò)4天后還剩5個(gè)，這種說(shuō)法對(duì)嗎?答案(1）半衰期是一個(gè)時(shí)間，是某種放射性元素的大量原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時(shí)間的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,故無(wú)法預(yù)測(cè)單個(gè)原子核或幾個(gè)特定原子核的衰變時(shí)間．(2）半衰期是大量放射性元素的原子核衰變時(shí)所遵循的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不能用于少量的原子核發(fā)生衰變的情況，因此，經(jīng)過(guò)4天后,10個(gè)原子核有多少發(fā)生衰變是不能確定的，所以這種說(shuō)法不對(duì)．[知識(shí)梳理］半衰期1．定義：放射性元素的原子核因衰變減少到原來(lái)的一半所經(jīng)過(guò)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)部自身因素決定的，跟原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)．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．半衰期公式：N＝，m＝，其中T1/2為半衰期．[即學(xué)即用］判斷下列說(shuō)法的正誤．（1）同種放射性元素，在化合物中的半衰期比在單質(zhì)中長(zhǎng)．(×)（2）把放射性元素放在低溫處，可以減緩放射性元素的衰變．（×）(3）放射性元素的半衰期與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，它是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核才適用．（√)(4）氡的半衰期是3.8天，若有4個(gè)氡原子核,則經(jīng)過(guò)7.6天后只剩下一個(gè)氡原子核．（×）一、三種射線1．三種射線的實(shí)質(zhì)α射線:高速氦核流，帶2e的正電荷；β射線:高速電子流，帶e的負(fù)電荷；γ射線：光子流（高頻電磁波),不帶電．2．三種射線在電場(chǎng)中和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(1）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，γ射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，α粒子和β粒子沿相反方向做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，在同樣的條件下，β粒子的偏移大，如圖2所示．圖2圖3(2）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，γ射線不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)，α粒子和β粒子沿相反方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且在同樣條件下,β粒子的軌道半徑小，如圖3所示．例1如圖4所示，R是一種放射性物質(zhì)，虛線框內(nèi)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，LL′是厚紙板,MM′是熒光屏,實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在熒光屏的O、P兩點(diǎn)處有亮斑,由此可知磁場(chǎng)的方向、到達(dá)O點(diǎn)的射線種類(lèi)、到達(dá)P點(diǎn)的射線種類(lèi)應(yīng)屬于下表中的()圖4選項(xiàng)磁場(chǎng)方向到達(dá)O點(diǎn)的射線到達(dá)P點(diǎn)的射線A豎直向上βαB豎直向下αβC垂直紙面向里γβD垂直紙面向外γα答案C解析R放射出來(lái)的射線共有α、β、γ三種,其中α、β射線垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)將受到洛倫茲力作用而偏轉(zhuǎn)，γ射線不偏轉(zhuǎn)，故打在O點(diǎn)的應(yīng)為γ射線；由于α射線貫穿本領(lǐng)弱，不能射穿厚紙板，故到達(dá)P點(diǎn)的應(yīng)是β射線;依據(jù)β射線的偏轉(zhuǎn)方向及左手定則可知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．例2(多選）將α、β、γ三種射線分別射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),圖中表示射線偏轉(zhuǎn)情況正確的是（)答案AD解析已知α粒子帶正電，β粒子帶負(fù)電，γ射線不帶電，根據(jù)正、負(fù)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受洛倫茲力方向和正、負(fù)電荷在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力方向可知,A、B、C、D四幅圖中α、β粒子的偏轉(zhuǎn)方向都是正確的，但偏轉(zhuǎn)的程度需進(jìn)一步判斷．帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其半徑r＝eq\f(mv,Bq），將數(shù)據(jù)代入，則α粒子與β粒子的半徑之比eq\f(rα,rβ）＝eq\f（mα,mβ)·eq\f（vα,vβ)·eq\f（qβ，qα)＝eq\f(4，\f（1,1836)）×eq\f（0。1c,0。99c）×eq\f(1,2）≈371，A對(duì)，B錯(cuò);帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，設(shè)初速度為v0，垂直電場(chǎng)線方向位移為x，沿電場(chǎng)線方向位移為y，則有x＝v0t，y＝eq\f(1，2)eq\f（qE，m）t2,消去t可得y＝eq\f(qEx2,2mv\o\al（2，0)）。對(duì)某一確定的x值，α、β粒子沿電場(chǎng)線偏轉(zhuǎn)距離之比eq\f（yα,yβ）＝eq\f(qα，qβ)·eq\f（mβ,mα)·eq\f(v\o\al(2,β），v\o\al(2,α））＝eq\f（2,1)×eq\f(\f(1,1836），4)×eq\f(0.99c2,0。1c2）≈eq\f(1，37.5)，C錯(cuò),D對(duì)．三種射線的鑒別1．α射線帶正電、β射線帶負(fù)電、γ射線不帶電．α射線、β射線是實(shí)物粒子,而γ射線是光子流，屬于電磁波的一種．2．α射線、β射線都可以在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，但偏轉(zhuǎn)方向不同，γ射線則不發(fā)生偏轉(zhuǎn)．3．α射線穿透能力弱，β射線穿透能力較強(qiáng)，γ射線穿透能力最強(qiáng)，而電離本領(lǐng)相反．二、原子核的衰變規(guī)律和衰變方程1．衰變種類(lèi)、實(shí)質(zhì)與方程（1）α衰變：eq\o\al(A，Z）X→eq\o\al（A－4,Z－2）Y＋eq\o\al(4，2)He實(shí)質(zhì)：原子核中,2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子結(jié)合得比較牢固,有時(shí)會(huì)作為一個(gè)整體從較大的原子核中被釋放出來(lái)，這就是放射性元素發(fā)生的α衰變現(xiàn)象．如：eq\o\al（238,92）U→eq\o\al(234,90)Th＋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）e.實(shí)質(zhì)：原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子且放出一個(gè)電子即β粒子，使電荷數(shù)增加1，β衰變不改變?cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)，其轉(zhuǎn)化方程為：eq\o\al(1，0)n→eq\o\al（1,1)H＋eq\o\al（0,－1）e。如：eq\o\al(234,90）Th→eq\o\al（234，91）Pa＋eq\o\al(0,－1）e。2．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(guò)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(jiàn)，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(méi)有影響），然后根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)．例3eq\o\al(238，92)U核經(jīng)一系列的衰變后變?yōu)閑q\o\al（206,82）Pb核，問(wèn)：（1）一共經(jīng)過(guò)幾次α衰變和幾次β衰變?(2)eq\o\al(206,82)Pb與eq\o\al（238,92）U相比,質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)各少了多少?（3）綜合寫(xiě)出這一衰變過(guò)程的方程．答案（1）86（2)1022(3)eq\o\al（238,92)U→eq\o\al(206，82)Pb＋8eq\o\al（4,2)He＋6eq\o\al（0,－1）e解析（1)設(shè)eq\o\al（238，92）U衰變?yōu)閑q\o\al(206,82）Pb經(jīng)過(guò)x次α衰變和y次β衰變，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得238＝206＋4x ①92＝82＋2x－y ②聯(lián)立①②解得x＝8,y＝6.即一共經(jīng)過(guò)8次α衰變和6次β衰變．（2）由于每發(fā)生一次α衰變質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)均減少2，每發(fā)生一次β衰變中子數(shù)少1，而質(zhì)子數(shù)增加1，故eq\o\al（206，82)Pb較eq\o\al(238，92)U質(zhì)子數(shù)少10,中子數(shù)少22.（3）衰變方程為eq\o\al（238，92）U→eq\o\al（206,82)Pb＋8eq\o\al（4，2）He＋6eq\o\al(0，－1)e.針對(duì)訓(xùn)練1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解析根據(jù)衰變反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒特點(diǎn),eq\o\al（238,92)U核與eq\o\al(234，90）Th核比較可知，衰變①的另一產(chǎn)物為eq\o\al（4,2)He，所以衰變①為α衰變，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；eq\o\al（234，91）Pa核與eq\o\al（234,92）U核比較可知，衰變③的另一產(chǎn)物為eq\o\al（0，－1)e，所以衰變③為β衰變，選項(xiàng)A正確，D錯(cuò)誤．衰變方程的書(shū)寫(xiě)：衰變方程用“→”,而不用“＝”表示,因?yàn)樗プ兎匠瘫硎镜氖窃雍说淖兓?而不是原子的變化．三、對(duì)半衰期的理解及有關(guān)計(jì)算例4放射性同位素14C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來(lái)判定古生物體的年代，此項(xiàng)研究獲得1960年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)．（1）宇宙射線中高能量的中子碰到空氣中的氮原子后,會(huì)形成不穩(wěn)定的eq\o\al(14，6）C，它很容易發(fā)生衰變,放出β射線變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年，試寫(xiě)出14C的衰變方程．(2）若測(cè)得一古生物遺骸中的eq\o\al（14，6）C含量只有活體中的25％,則此遺骸距今約有多少年？答案（1）eq\o\al（14，6）C→eq\o\al（0，－1)e＋eq\o\al（14,7)N(2)11460年解析(1)eq\o\al（14,6）C的β衰變方程為：eq\o\al（14，6）C→eq\o\al（0，－1）e＋eq\o\al（14,7)N.（2)eq\o\al（14，6）C的半衰期T1/2＝5730年．生物死亡后,遺骸中的eq\o\al（14,6)C按其半衰期變化，設(shè)活體中eq\o\al(14，6)C的含量為N0，遺骸中的eq\o\al（14,6)C含量為N，則N＝N0，即0.25N0＝N0，故eq\f（t，5730）＝2,t＝11460年．針對(duì)訓(xùn)練2氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后,會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷,它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一．其衰變方程是eq\o\al（222，86)Rn→eq\o\al(218，84）Po＋________.已知eq\o\al（222,86）Rn的半衰期約為3。8天,則約經(jīng)過(guò)________天，16g的eq\o\al（222,86）Rn衰變后還剩1g。答案eq\o\al(4,2)He15.2解析根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可推得該反應(yīng)的另一種生成物為eq\o\al(4，2）He。根據(jù)m余＝m原得eq\f(t,T1/2)＝4，代入T1/2＝3。8天,解得t＝3.8×4天＝15。2天.1．下列說(shuō)法正確的是(）A．α射線是由高速運(yùn)動(dòng)的氦核組成的，其運(yùn)行速度接近光速B．β射線能穿透幾毫米厚的鉛板C．γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱D．β射線的粒子和電子是兩種不同的粒子答案C2．(多選)以下關(guān)于天然放射現(xiàn)象，敘述正確的是（）A．若使某放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將變短B．β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的C．α射線是原子核衰變產(chǎn)生的，它有很強(qiáng)的電離作用D．γ射線是原子核產(chǎn)生的，它是能量很大的光子流答案CD解析半衰期與元素的物理狀態(tài)無(wú)關(guān)，若使某放射性物質(zhì)的溫度升高,半衰期不變，故A錯(cuò)誤；β衰變所釋放的電子是從原子核內(nèi)釋放出的電子，故B錯(cuò)誤；α射線是原子核衰變產(chǎn)生的,是氦的原子核，它有很強(qiáng)的電離作用，穿透能力很弱，選項(xiàng)C正確；γ射線是原子核發(fā)生α或β衰變時(shí)產(chǎn)生的，它是能量很大的光子流,選項(xiàng)D正確．3．下列有關(guān)半衰期的說(shuō)法正確的是()A．放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時(shí)間越短,衰變速度越快B．放射性元素的樣品不斷衰變，隨著剩下未衰變的原子核的減少，元素半衰期也變長(zhǎng)C．把放射性元素放在密封的容器中，可以減慢放射性元素的衰變速度D．降低溫度或增大壓強(qiáng)，讓該元素與其他物質(zhì)形成化合物，均可減小衰變速度答案A解析放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間,它反映了放射性元素衰變速度的快慢,半衰期越短，則衰變?cè)娇?；某種元素的半衰期長(zhǎng)短由其自身因素決定，與它所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān),故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．4．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答案C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．5．(多選）14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約5700年．已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變;生命活動(dòng)結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減?。F(xiàn)通過(guò)測(cè)量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一．下列說(shuō)法正確的是（）A．該古木的年代距今約5700年B．12C、13C、14C具有相同的中子數(shù)C．14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出β射線D．增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速14C的衰變答案AC解析因古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可知經(jīng)過(guò)的時(shí)間為一個(gè)半衰期，即該古木的年代距今約為5700年，選項(xiàng)A正確；12C、13C、14C具有相同的質(zhì)子數(shù)，由于質(zhì)量數(shù)不同,故中子數(shù)不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)核反應(yīng)方程可知，14C衰變?yōu)?4N的過(guò)程中放出電子，即發(fā)出β射線，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．一、選擇題（1~7題為單選題，8～12題為多選題）1．在天然放射性物質(zhì)附近放置一帶電體，帶電體所帶的電荷很快消失的根本原因是（)A．γ射線的貫穿作用 B．α射線的電離作用C．β射線的貫穿作用 D．β射線的中和作用答案B解析由于α粒子電離作用較強(qiáng),能使空氣分子電離，電離產(chǎn)生的電荷與帶電體的電荷中和，使帶電體所帶的電荷很快消失．2．放射性元素放出的射線，在電場(chǎng)中分成A、B、C三束,如圖1所示，其中()圖1A．C為氦原子核組成的粒子流B．B為比X射線波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光子流C．B為比X射線波長(zhǎng)更短的光子流D．A為高速電子組成的電子流答案C解析根據(jù)射線在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況，可以判斷,A射線向電場(chǎng)線方向偏轉(zhuǎn)，應(yīng)為帶正電的粒子組成的射線，所以是α射線；B射線在電場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn)，所以是γ射線；C射線在電場(chǎng)中受到與電場(chǎng)方向相反的作用力，應(yīng)為帶負(fù)電的粒子，所以是β射線．3．關(guān)于原子核的衰變和半衰期，下列說(shuō)法正確的是（）A．半衰期是指原子核的質(zhì)量減少一半所需要的時(shí)間B．半衰期是指原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間C．發(fā)生α衰變時(shí)產(chǎn)生的新原子核在周期表中的位置向后移動(dòng)2位D．發(fā)生β衰變時(shí)產(chǎn)生的新原子核在周期表中的位置向前移動(dòng)1位答案B4．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(guò)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解析根據(jù)半衰期公式m＝m0,將題目中的數(shù)據(jù)代入可得C正確，A、B、D錯(cuò)誤．5．人們?cè)诤Ｋ邪l(fā)現(xiàn)了放射性元素钚(eq\o\al(239，94）Pu）。eq\o\al（239,94）Pu可由鈾239（eq\o\al（239，92）U）經(jīng)過(guò)n次β衰變而產(chǎn)生，則n為（）A．2B．239C．145D．92答案A解析β衰變規(guī)律是質(zhì)量數(shù)不變，質(zhì)子數(shù)增加1，eq\o\al（239，94）Pu比eq\o\al(239,92）U質(zhì)子數(shù)增加2,所以發(fā)生了2次β衰變，A正確．6．放射性元素釷232經(jīng)α、β衰變會(huì)生成氡，其衰變方程為eq\o\al(232,90)Th→eq\o\al(220,86)Rn＋xα＋yβ，其中（)A．x＝1，y＝3 B．x＝2,y＝3C．x＝3，y＝1 D．x＝3,y＝2答案D解析根據(jù)衰變方程左右兩邊的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可列方程eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1（232＝220＋4x，，90＝86＋2x－y,))解得x＝3，y＝2。故答案為D.7．釷eq\o\al(234,90）Th具有放射性，它能放出一個(gè)新的粒子而變?yōu)殓heq\o\al(234,91)Pa，同時(shí)伴隨有γ射線產(chǎn)生，其方程為eq\o\al（234,90）Th→eq\o\al(234,91）Pa＋X，釷的半衰期為24天．則下列說(shuō)法中正確的是（)A．X為質(zhì)子B．X是釷核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的C．γ射線是釷原子核放出的D．1g釷eq\o\al(234，90)Th經(jīng)過(guò)120天后還剩0.2g釷答案B解析根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知釷核衰變過(guò)程中放出了一個(gè)電子，即X為電子,故A錯(cuò)誤；β衰變的實(shí)質(zhì)：β衰變時(shí)釋放的電子是由核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子同時(shí)產(chǎn)生的，故B正確；γ射線是鏷原子核放出的，故C錯(cuò)誤；釷的半衰期為24天，1g釷eq\o\al(234，90）Th經(jīng)過(guò)120天后，還剩1g×(eq\f（1,2))5＝0。03125g，故D錯(cuò)誤．8．由原子核的衰變規(guī)律可知(）A．放射性元素一次衰變就同時(shí)產(chǎn)生α射線和β射線B．放射性元素發(fā)生β衰變，產(chǎn)生的新核的化學(xué)性質(zhì)與原來(lái)的核的化學(xué)性質(zhì)相同C．放射性元素衰變的快慢跟它所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)D．放射性元素發(fā)生正電子衰變時(shí)，產(chǎn)生的新核質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)減少1答案CD解析由放射性元素的衰變實(shí)質(zhì)可知,不可能同時(shí)發(fā)生α衰變和β衰變，故A錯(cuò)；衰變后變?yōu)樾略?，化學(xué)性質(zhì)不同，故B錯(cuò);衰變快慢與所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，C對(duì)；正電子電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為0，故D對(duì)．9．天然放射性元素eq\o\al(232，90）Th（釷）經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變之后，變成eq\o\al(208，82)Pb(鉛)．下列說(shuō)法中正確的是()A．衰變的過(guò)程共有6次α衰變和4次β衰變B．鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子C．β衰變所放出的電子來(lái)自原子核核外軌道D．釷核比鉛核多24個(gè)中子答案AB解析由于β衰變不會(huì)引起質(zhì)量數(shù)的減少，故可先根據(jù)質(zhì)量數(shù)的減少確定α衰變的次數(shù)為：x＝eq\f（232－208，4）＝6，再結(jié)合核電荷數(shù)的變化情況和衰變規(guī)律來(lái)判定β衰變的次數(shù)應(yīng)滿足：2x－y＝90－82＝8，y＝2x－8＝4.釷232核中的中子數(shù)為232－90＝142，鉛208核中的中子數(shù)為208－82＝126，所以釷核比鉛核多16個(gè)中子,鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子．由于物質(zhì)的衰變與元素的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，所以β衰變所放出的電子來(lái)自原子核內(nèi),所以選項(xiàng)A、B正確．10．某原子核的衰變過(guò)程Aeq\o(→,\s\up7(β））Beq\o（→，\s\up7（α)）C，下列說(shuō)法正確的是（）A．核C比核A的質(zhì)子數(shù)少1B．核C比核A的質(zhì)量數(shù)少5C．原子核為A的中性原子的電子數(shù)比原子核為B的中性原子的電子數(shù)多2D．核C比核B的中子數(shù)少2答案AD解析由衰變方程可寫(xiě)出關(guān)系式eq\o\al(x,y）Aeq\o（→,\s\up7(β））eq\o\al(x,y＋1）Beq\o（→，\s\up7（α））eq\o\al（x－4，y－1）C可得A、D項(xiàng)正確．11．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一個(gè)原來(lái)靜止的原子核發(fā)生了衰變,得到兩條如圖2所示的徑跡，圖中箭頭表示衰變后粒子的運(yùn)動(dòng)方向．不計(jì)放出的光子的能量，則下列說(shuō)法正確的是（）圖2A．發(fā)生的是β衰變,b為β粒子的徑跡B．發(fā)生的是α衰變，b為α粒子的徑跡C．磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外D．磁場(chǎng)方向垂直于紙面向內(nèi)答案AD12．下列關(guān)于放射性元素發(fā)出的三種射線的說(shuō)法中正確的是（)A．α粒子就是氫原子核，它的穿透本領(lǐng)和電離本領(lǐng)都很強(qiáng)B．β射線是電子流，其速度接近光速C．γ射線是一種頻率很高的電磁波，它可以穿過(guò)幾厘米厚的鉛板D．以上三種說(shuō)法均正確答案BC解析α粒子是氦原子