天然放射現(xiàn)象衰變核反應(yīng)核能練習(xí)題

練習(xí)三十八天然放射現(xiàn)象衰變核反應(yīng)核能選擇題部分共10小題，每小題6分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.1?關(guān)于a、B、Y三種射線，下列說確的是()a射線是原子核發(fā)射出的氦核，它的貫穿能力最強(qiáng)B-P射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的貫穿能力Y射線一般伴隨著a射線或P射線產(chǎn)生，它的貫穿能力最強(qiáng)Y射線是電磁波，它的貫穿能力最弱答案：C2?正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET)的基本原理是：將放射性同位素13O注入人體，1388O在人體衰變放出的正電子與人體的負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對Y光子，被探測器探測到，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖像?根據(jù)PET的原理，下列說確的是()15O在人體的衰變方程是：i5Ofi5N+oe8871正負(fù)電子的湮滅方程式是：oe+0ef2y1－1在PET中，棗0的主要用途是作為示蹤原子8在PET中，棗0的主要用途是參與人體的代過程8答案：ABC在奧運(yùn)會場館的建設(shè)中，大量采用了環(huán)保新技術(shù)，如場館周圍的路燈用太陽能電池供電，洗浴熱水通過太陽能集熱器產(chǎn)生等.太陽能產(chǎn)生于太陽部的核聚變，其核反應(yīng)方程是()A-41H^4He+2?eB-VN+2He^187O+1HC.235U+infi36Xe+9oSr+10inD.238Uf234Th+4He9205438092902答案：A下列說確的是()a射線的本質(zhì)是高速氦核流Y射線是原子核發(fā)生Y衰變時(shí)發(fā)出的獨(dú)有粒子流天然放射現(xiàn)象表明原子核也是可分的同一原子核在發(fā)生衰變時(shí)，會同時(shí)產(chǎn)生三種射線解析：a射線為氦核《He)流.Y射線是伴隨a、B衰變時(shí)放出的光子，沒有所謂的Y衰變，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.а、B射線都是從原子核放出的，說明原子核可以再分，故選項(xiàng)C正確.同一原子不會同時(shí)發(fā)生a衰變和B衰變，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：AC5?圖甲是a、B、Y三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬部傷痕的示意圖.圖乙中檢查所利用的射線是()甲乙a射線B.B射線C.Y射線D.三種射線都可以解析：Y射線的穿透能力足夠強(qiáng)，它能穿透薄金屬板.答案：Cб.在居室裝修中經(jīng)常使用到花崗巖、石等材料，這些材料都不同程度地含有放射性元素.比如，有一些含鐳的材料會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡產(chǎn)生后很快衰變成一系列放射性產(chǎn)物，最終成為穩(wěn)定元素鉛，這一過程會放出a、B、Y射線?根據(jù)有關(guān)放射性知識，下列說確的是()隨著氣溫的升高，氡的半衰期會變小氡被吸入人體后，放射性衰變將會停止三種射線中，a粒子的質(zhì)量最大，穿透能力最強(qiáng)三種射線中，Y射線的速度最大，穿透能力最強(qiáng)答案：D7.238U放射性衰變有多種可能途徑，其中一種途徑是先變成2io83Bi，而2io83Bi可以經(jīng)一次衰變變成2ioX(X代表某種元素)，也可以經(jīng)一次衰變變成bTi,210X和bTia81a81最后都變成20682pb，衰變路徑如圖所示?可知圖中()a=82，b=206①是B衰變，放出電子，電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的②是B衰變，放出電子，電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的23892U可經(jīng)過若干次衰變都放出同一種粒子生成新的原子核2io83Bi解析：衰變①的方程式為：2io83Bi一2io84X+o’e,為P衰變，放出電子，選項(xiàng)B－1正確、A錯(cuò)誤；衰變②的方程式為：2io83Bi一20681Ti+2He,為a衰變，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；23892U需經(jīng)過8次a衰變和6次B衰變后可生成新核2O682Pb，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：B8.下列說確的是()如果地球表面沒有大氣層，太陽照亮地球的圍要比有大氣層時(shí)略大些醫(yī)院中用于檢查病情的“B超”是利用了電磁波能產(chǎn)生干涉的原理原子核能發(fā)生B衰變，說明原子核含有電子在原子核的人工轉(zhuǎn)變過程中，科學(xué)家常用中子(而不是質(zhì)子)轟擊原子核，這主要是因?yàn)橹凶邮请娭行缘慕馕觯汗饩€經(jīng)過大氣層時(shí)發(fā)生折射，使得照亮地球的圍略大于半個(gè)地球表面，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；醫(yī)院中用“B超”檢查病情是利用“B型超聲波”(一種機(jī)械波)的直線傳播與反射原理，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；B衰變是原子核中的中子放出一個(gè)電子后變成一個(gè)質(zhì)子，原子核中不含有單獨(dú)存在的電子，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于中子不帶電，它與原子核之間不存在電排斥力,因而用它來產(chǎn)生核反應(yīng)時(shí)，比用其他帶電高能粒子的效果好得多，故選項(xiàng)D正確.答案：D9?美國科研人員在研制一種新型鎳銅長效電池，它采用了半衰期長達(dá)1OO年的放射性同位素鎳63(23Ni)和銅兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63發(fā)生衰變時(shí)釋放電子給28銅片的特性，用鎳63和銅片做電池的兩極，為外接負(fù)載提供電能.下列有關(guān)該電池的說確的是()鎳63的衰變方程是：63Nifoe+63CuTOC\o"1-5"\h\z28－127鎳63的衰變方程是：63N/oe+69Cu28－129外接負(fù)載時(shí)，鎳63的電勢比銅片高該電池電流的方向是從鎳63到銅片解析：衰變前后質(zhì)量數(shù)守恒、電荷量守恒，衰變方程應(yīng)為：28Nifoe+69Cu，故選項(xiàng)28－129A、B錯(cuò)誤；Ni原子放出一個(gè)電子后，變成29個(gè)質(zhì)子、28個(gè)核外電子的Cu+.故選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤.答案：Cio.雷蒙德?戴維斯因研究來自太陽的電子中微子(v)而獲得了2002年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?他探測中微子所用的探測器的主體是一個(gè)貯滿615t四氯乙烯（C2C14）的溶液的巨桶.24電子中微子可以將一個(gè)氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)氬核，其核反應(yīng)方程為v+37CZ私Ar+oe，已知e1718－137CI的質(zhì)量為36.95658u,37Ar的質(zhì)量為36.95691u,0e的質(zhì)量為0.00055u,1u1718－1質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5MeV.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，參與上述反應(yīng)的電子中微子的最小能量為（）A.0.82MeVB.0.31MeVC.1.33MeVD.0.51MeV解析：核反應(yīng)增加的質(zhì)量為：△m=36.95691u+0.00055u—36.95658u=0.00088u需吸收的能量△E=Amc2=0.82MeV.答案：A非選擇題部分共3小題，共40分.11.（8分）1999年4月，人類在合成超重元素方面進(jìn)入了一個(gè)新的里程，美國勞倫斯—

柏克萊國家實(shí)驗(yàn)室的領(lǐng)導(dǎo)人、核化學(xué)家KennethE.Gregorieh宣布：在該實(shí)驗(yàn)室的88英

寸回旋加速器上，研究者用高能8366Kr離子轟擊20882Pb靶，氪核與鉛核結(jié)合，放出1個(gè)36中子，形成了一種新元素A;120ys后，該A元素的原子核分裂出一個(gè)a粒子，衰變成另一種新元素B；600ys后B元素又釋放出一個(gè)a粒子，形成另一種新元素C.寫出生成新元素A的原子核的核反應(yīng)方程和新元素B的原子核發(fā)生衰變的衰變方程：，.答案：86Kr+20882Pbf293A+m289Bf285C+4HeTOC\o"1-5"\h\z3611801161142（15分）裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為：235U+1n139Xe+94Sr+3m92054380235.04391.0087138.917893.9154反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子核的靜止質(zhì)量（以原子質(zhì)量單位u為單位）.已知1u的質(zhì)量對應(yīng)的能量為9.3X102MeV，此裂變反應(yīng)釋放的能量是MeV.解析：由題中給出的核反應(yīng)方程計(jì)算質(zhì)量虧損Am，即：Am=m—m'=（235.0439+1.0087—138.9178—93.9154—3X1.0087）u=0.1933u所以釋放的能量為：AE=Amc2=0.1933X9.3X102MeV=1.8X102MeV.答案：1.8X102（17分）核聚變能是一種具有經(jīng)濟(jì)性能好、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢的新能源.近年來，受控核聚變的科學(xué)可行性已得到驗(yàn)證，目前正在突破關(guān)鍵技術(shù)，最終將建成商用核聚變電站.一種常見的核聚變反應(yīng)是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個(gè)中子?若已知氘原子的質(zhì)量為2.0141u,氚原子的質(zhì)量為3.0160u,氦原子的質(zhì)量為4.0026u，中子的質(zhì)量為1.0087u,1u=1.66x10—27kg.（1）寫出氘和氚聚合的反應(yīng)方程.（2）試計(jì)算這個(gè)核反應(yīng)釋放出來的能量.（3）若建一座發(fā)電功率為3.0X105kW的核聚變電站，假設(shè)聚變所產(chǎn)生的能量有一半轉(zhuǎn)變成了電能,則每年要消耗多少千克氘？（一年按3.2X107s計(jì)算，光速C=3.0X108m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字）解析：⑴2H+3Hf2He+0n.質(zhì)量虧損Am=[(2.0141u+3.0160u)—(4.0026u+1.0087u)]=0.0188u=3.12x10-29kg產(chǎn)生的核能△E=Amc