高中物理粵教版5第四章原子核 第四章第三節(jié)放射性同位素

第四章原子核第三節(jié)放射性同位素A級抓基礎1．(多選)放射性同位素鈷60能放出較強的γ射線，其強度容易控制，這使得γ射線得到廣泛應用．下列選項中，屬于γ射線的應用的是()A．醫(yī)學上制成γ刀，無需開顱即可治療腦腫瘤B．機器運轉時常產生很多靜電，用γ射線照射機器可將電荷導入大地C．鋁加工廠將接收到的γ射線信號輸入計算機，可對薄鋁板的厚度進行自動控制D．用γ射線照射草莓、荔枝等水果，可延長保存期解析：γ射線的電離作用很弱，不能使空氣電離成為導體，B錯誤；γ射線的穿透能力很強，薄鋁板的厚度變化時，接收到的信號強度變化很小，不能控制鋁板厚度，C錯誤；γ射線能量很大，可以殺菌，延長水果的保存期，對腫瘤細胞有很強的殺傷作用，A、D正確．答案：AD2．放射性同位素能被用作示蹤原子，以下說法錯誤的是()A．放射性同位素不改變其化學性質B．放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C．半衰期與元素所處的物理、化學狀態(tài)無關D．放射性同位素容易制造解析：放射性同位素用作示蹤原子，主要是用放射性同位素替代沒有放射性的同位素參與的正常的物理、化學、生物的過程，既要利用化學性質相同，也要利用衰變規(guī)律不受物理、化學變化的影響，同時還要考慮放射性的危害，因此，選項A、B、C正確，選項D錯誤．答案：D3．(多選)聯合國環(huán)境公署對科索沃地區(qū)的調查表明，北約對南聯盟進行的轟炸中使用的貧鈾炸彈的殘留物長期危害環(huán)境，對當地居民的健康也產生了嚴重的影響，下列有關說法正確的是()A．貧鈾炸彈的殘留物存在放射性，且半衰期很長，對環(huán)境產生長期危害B．貧鈾炸彈的殘留物不會對人體產生危害，但對環(huán)境產生了長期危害C．過量的射線對人體組織具有破壞性D．受到射線傷害后，人能立即感覺到射線對人體的破壞解析：貧鈾炸彈的殘留物對人體和環(huán)境都會產生長期危害，A正確，B錯誤．過量射線對人體造成的傷害有時不會馬上感覺到，C正確，D錯誤．答案：AC4．放射性同位素可作為示蹤原子，例如在醫(yī)學上可以確定腫瘤的位置，對此，若今有四種不同的放射同位素R、P、Q、S，它們的半衰期分別為半年、38天、15天和2天，則應選用的同位素是()A．S B．QC．P D．R解析：應用放射性同位素作為示蹤原子時，應選擇半衰期較短、衰變較快的同位素，這樣可減輕對人體的損害．答案：A5．在中子、質子、電子、正電子、α粒子中選出一個適當的粒子，分別填在下列核反應式的橫線上．(1)eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋____________；(2)eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋________；(3)eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋__________；(4)eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋____________；(5)eq\o\al(235,92)U＋________→eq\o\al(90,38)Sr＋eq\o\al(136,54)Xe＋10eq\o\al(1,0)n；(6)eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋________．解析：在核反應過程中，遵循反應前后電荷數守恒、質量數守恒規(guī)律．對參與反應的所有基本粒子采用左下角(電荷數)配平，左上角(質量數)配平．未知粒子可根據其電荷數和質量數確定．如(1)電荷數為92－90＝2，質量數為238－234＝4，由此可知為α粒子(eq\o\al(4,2)He)，同理確定其他粒子分別為：中子(eq\o\al(1,0)n)，電子(eq\o\al(0,－1)e)，正電子(eq\o\al(0,＋1)e)，中子(eq\o\al(1,0)n)，質子(eq\o\al(1,1)H)．答案：(1)eq\o\al(4,2)He(2)eq\o\al(1,0)n(3)eq\o\al(0,－1)e(4)eq\o\al(0,＋1)e(5)eq\o\al(1,0)n(6)eq\o\al(1,1)HB級提能力6．用中子轟擊鋁27，產生鈉24和X粒子，鈉24具有放射性，它衰變后生成鎂24，則X粒子和鈉的衰變過程分別是()A．質子，α衰變 B．電子，α衰變C．α粒子，β衰變 D．正電子，β衰變解析：根據核反應方程的質量數和電荷數守恒知X粒子的電荷數為2，質量數為4，所以X為α粒子，鈉24衰變后生成鎂24，質量數不變，只能是β衰變，C正確．答案：C7．(多選)三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與質子發(fā)生核反應后生成Z核并放出一個氦核(eq\o\al(4,2)He)．則下面說法正確的是()A．X核比Z核多一個質子B．X核比Z核少一個中子C．X核的質量數比Z核的質量數大3D．X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍解析：設原子核X的質量數為x，電荷數為y，根據質量數守恒和電荷數守恒，可得原子核Y的質量數為x，電荷數為y－1，原子核Z的質量數為x－3，電荷數為y－2，由此可得X核的質子(y)比Z核的質子(y－2)多2個，故A錯誤；由A可得X核的中子(x－y)比Z核的中子(x－y－1)多1個，故B錯誤；X核的質量數(x)比Z核的質量數(x－3)多3個，故C正確；X核與Z核的總電荷(2y－2)是Y核電荷(y－1)的2倍，故D正確．答案：CD8．以下是物理學史上3個著名的核反應方程x＋eq\o\al(7,3)Li→2yy＋eq\o\al(14,7)N→x＋eq\o\al(17,8)Oy＋eq\o\al(9,4)Be→z＋eq\o\al(12,6)Cx、y和z是3種不同的粒子，其中z是()A．α粒子 B．質子C．中子 D．電子解析：將題給3個方程相加，整理后得eq\o\al(7,3)Li＋eq\o\al(14,7)N＋eq\o\al(9,4)Be→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(12,6)C＋Z，根據電荷數守恒和質量數守恒，Z的質量數為1，電荷數為0，為中子，C正確．答案：C9．如圖所示是“原子核人工轉變”實驗裝置示意圖，其中A是放射性物質，F是鋁箔，S為熒光屏，在容器中充入氮氣后，屏S上出現閃光，該閃光是()A．α粒子射到屏上產生的B．α粒子從F打出的粒子射到屏上產生的C．α粒子擊中氮核后產生的新粒子射到屏上產生的D．放射性物質放出的γ射線射到屏上產生的解析：α粒子貫穿本領弱，被鋁箔擋住，所以看到的亮點是α粒子擊中氮核后新產生的粒子產生的，而不是α粒子產生的，另α粒子擊中氮核后產生的是質子，而不是γ射線，所以正確選項是C.答案：C10．1956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的衰變來驗證，其核反應方程是eq\o\al(60,27)Co→eq\o\al(A,Z)Ni＋eq\o\al(0,－1)e＋νe.其中νe是反中微子，它的電荷量為零，靜止質量可認為是零．(1)在上述衰變方程中，衰變產物eq\o\al(A,Z)Ni的質量數A是________，核電荷數Z是________．(2)在衰變前eq\o\al(60,27)Co核靜止，根據云室照片可以看出，衰變產物Ni和eq\o\al(0,－1)e的運動徑跡不在一條直線上，如果認為衰變產物只有Ni和eq\o\al(0,－1)e，那么衰變過程將違背________守恒定律．(3)eq\o\al(60,27)Co是典型的γ放射源，可用于作物誘變育種．我國應用該方法培育出了許多農作物新品種，如棉花高產品種“魯棉1號”，年種植面積曾達到3000多萬畝，在我國自己培育的棉花品種中栽培面積最大．γ射線處理作物后主要引起________，從而產生可遺傳的變異．解析：(1)根據質量數和電荷數守恒，核反應方程為：eq\o\al(60,27)Co→eq\o\al(60,28)Ni＋eq\o\al(0,－1)e＋νe，由此得出兩空分別為60和28.(2)衰變過程遵循動量守恒定律．原來靜止的核動量