選修3-5（高中物理舊教材同步講義）第19章 2 放射性元素的衰變同步講義

2放射性元素的衰變[學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求]物理觀念：1.了解衰變的概念，知道放射現(xiàn)象的實質(zhì)就是原子核的衰變.2.了解半衰期的概念，知道半衰期的統(tǒng)計意義．科學(xué)思維：1.能利用半衰期進行簡單的計算.2.知道兩種衰變的實質(zhì)，會利用衰變規(guī)律寫出衰變方程．一、原子核的衰變1．定義：原子核放出α粒子或β粒子，由于核電荷數(shù)變了，它在周期表中的位置就變了，變成另一種原子核，我們把這種變化稱為原子核的衰變．原子核衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒．2．衰變類型(1)α衰變：原子核放出α粒子的衰變．進行α衰變時，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2，eq\o\al(238,92)U的α衰變方程：eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He.(2)β衰變：原子核放出β粒子的衰變．進行β衰變時，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1，eq\o\al(234,90)Th的β衰變方程：eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋eq\o\al(0,－1)e.3．衰變規(guī)律：電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒．二、半衰期1．定義：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間．2．特點(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)計規(guī)律，不適用于少數(shù)原子核的衰變．4．半衰期公式：N余＝，m余＝，其中τ為半衰期．1．判斷下列說法的正誤．(1)原子核在衰變時，它在元素周期表中的位置不變．(×)(2)β衰變是原子核外電子的電離．(×)(3)同種放射性元素，在化合物中的半衰期比在單質(zhì)中長．(×)(4)把放射性元素放在低溫處，可以減緩放射性元素的衰變．(×)(5)放射性元素的半衰期與元素所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，它是一個統(tǒng)計規(guī)律，只對大量的原子核才適用．(√)(6)氡的半衰期是3.8天，若有4個氡原子核，則經(jīng)過7.6天后只剩下一個氡原子核．(×)2．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____________________________________．答案eq\f(m,16)解析根據(jù)半衰期公式m余＝，將題目中的數(shù)據(jù)代入可知m余＝＝eq\f(m,16).一、原子核的衰變規(guī)律與衰變方程如圖為α衰變、β衰變示意圖．(1)當(dāng)原子核發(fā)生α衰變時，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，新核的核電荷數(shù)相對原來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，質(zhì)子數(shù)減少2，中子數(shù)減少2.(2)β衰變時，新核的核電荷數(shù)增加1.新核在元素周期表中的位置向后移動一位．1．衰變類型、實質(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實質(zhì)：原子核中，2個中子和2個質(zhì)子結(jié)合得比較牢固，有時會作為一個整體從較大的原子核中被釋放出來，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.實質(zhì)：原子核中的中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子且放出一個電子即β粒子，使電荷數(shù)增加1，β衰變不改變原子核的質(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.(3)γ射線經(jīng)常是伴隨α衰變和β衰變產(chǎn)生的．實質(zhì)：發(fā)生α衰變或β衰變后的原子核處于激發(fā)態(tài)，在向低能級躍遷時以γ光子的形式向外輻射能量．2．衰變規(guī)律衰變過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒．例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，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B、C錯誤；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A正確，D錯誤．例2eq\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：(1)一共經(jīng)過幾次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)綜合寫出這一衰變過程的方程．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＋4x①92＝82＋2x－y②聯(lián)立①②解得x＝8，y＝6.即一共經(jīng)過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，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.1．衰變方程的書寫：衰變方程用“→”，而不用“＝”表示，因為衰變方程表示的是原子核的變化，而不是原子的變化．2．衰變次數(shù)的判斷技巧(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.(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)(這是因為β衰變的次數(shù)多少對質(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)．針對訓(xùn)練在橫線上填上粒子符號和衰變類型．(1)eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋________，屬于________衰變(2)eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋________，屬于________衰變(3)eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(210,85)At＋________，屬于________衰變(4)eq\o\al(66,29)Cu→eq\o\al(62,27)Co＋________，屬于________衰變答案(1)eq\o\al(4,2)Heα(2)eq\o\al(0,－1)eβ(3)eq\o\al(0,－1)eβ(4)eq\o\al(4,2)Heα解析根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可以判斷：(1)中生成的粒子為eq\o\al(4,2)He，屬于α衰變．(2)中生成的粒子為eq\o\al(0,－1)e，屬于β衰變．(3)中生成的粒子為eq\o\al(0,－1)e，屬于β衰變．(4)中生成的粒子為eq\o\al(4,2)He，屬于α衰變．二、半衰期的理解和有關(guān)計算1．什么是半衰期？對于某個或選定的幾個原子核能根據(jù)該種元素的半衰期預(yù)測它的衰變時間嗎？答案半衰期是某種放射性元素的大量原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時間．半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，故無法預(yù)測單個原子核或幾個特定原子核的衰變時間．2．某放射性元素的半衰期為4天，若有10個這樣的原子核，經(jīng)過4天后還剩5個，這種說法對嗎？答案半衰期是大量放射性元素的原子核衰變時所遵循的統(tǒng)計規(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4天后，10個原子核有多少發(fā)生衰變是不能確定的，所以這種說法不對．1．對半衰期的理解：半衰期是表示放射性元素衰變快慢的物理量．不同的放射性元素，半衰期不同，有的差別很大．2．半衰期公式N余＝，m余＝式中N原、m原分別表示衰變前的放射性元素的原子核數(shù)和質(zhì)量，N余、m余分別表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射性元素的原子核數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時間，τ表示半衰期．3．適用條件半衰期是一個統(tǒng)計概念，是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對于一個特定的原子核，無法確定何時發(fā)生衰變，因此，半衰期只適用于大量的原子核的衰變．4．影響因素半衰期是放射性元素的一種性質(zhì)，只與原子核本身的性質(zhì)有關(guān)，其衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素決定的，與其所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)，即一種放射性元素，不管它以單質(zhì)存在還是以化合物的形式存在，或者對它加壓，或者提高它的溫度，都不能改變其半衰期．5．應(yīng)用：利用半衰期非常穩(wěn)定的特點，可以測算其衰變過程，推算時間等．例3(多選)關(guān)于放射性元素的半衰期，下列說法正確的是()A．原子核全部衰變所需要的時間的一半B．原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間C．相對原子質(zhì)量減少一半所需要的時間D．該元素原子核的總質(zhì)量減半所需要的時間答案BD解析放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間叫做這種元素的半衰期，它與原子核全部衰變所需要的時間的一半不同．放射性元素發(fā)生衰變后成為一種新的原子核，原來的放射性元素原子核的個數(shù)不斷減少，當(dāng)原子核的個數(shù)減半時，該放射性元素的原子核的總質(zhì)量也減半，故選項B、D正確．例4(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；生命活動結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減小．現(xiàn)通過測量得知，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的過程中放出β射線D．增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速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)過的時間為一個半衰期，即該古木的年代距今約為5700年，選項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B錯誤；根據(jù)核反應(yīng)方程可知，14C衰變?yōu)?4N的過程中放出電子，即放出β射線，選項C正確；外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，選項D錯誤.1．(衰變方程)下列表示放射性元素碘131(eq\o\al(131,53)I)β衰變的方程是()A.eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(127,51)Sb＋eq\o\al(4,2)HeB.eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(131,54)Xe＋eq\o\al(0,－1)eC.eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(130,53)I＋eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(131,53)I→eq\o\al(130,52)Te＋eq\o\al(1,1)H答案B解析β衰變是原子核自發(fā)地釋放一個β粒子(即電子)產(chǎn)生新核的過程，原子核衰變時質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒，結(jié)合選項分析可知，選項B正確．2．(衰變次數(shù)的計算)重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以產(chǎn)生可供研制核武器的钚239(eq\o\al(239,94)Pu)，钚239可由鈾239(eq\o\al(239,92)U)經(jīng)過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)多2，所以發(fā)生2次β衰變，A對．3．(半衰期的理解)下列有關(guān)半衰期的說法正確的是()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，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有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，它反映了放射性元素衰變速度的快慢，半衰期越短，則衰變越快；某種元素的半衰期長短由其本身因素決定，與它所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故A正確，B、C、D錯誤．4．(半衰期的相關(guān)計算)一個氡核eq\o\al(222,86)Rn衰變成釙核eq\o\al(218,84)Po，并放出一個α粒子，其半衰期T＝3.8天．(1)寫出該核反應(yīng)方程；(2)求32g氡經(jīng)過多少天衰變還剩余1g氡．答案(1)eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋eq\o\al(4,2)He(2)19解析(1)根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知：該核反應(yīng)的方程是eq\o\al(222,86)Rn→eq\o\al(218,84)Po＋eq\o\al(4,2)He.(2)根據(jù)半衰期公式可知，m余＝，解得t＝3.8天×5＝19天．一、選擇題考點一原子核的衰變1．(多選)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)與原來的原子核的化學(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)無關(guān)D．放射性元素發(fā)生正電子衰變時，產(chǎn)生的新核質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)減少1答案CD2．(多選)(2018·廣東省汕頭市第二次模擬)如圖1，靜止的eq\o\al(238,92)U核發(fā)生α衰變后生成反沖Th核，兩個產(chǎn)物都在垂直于它們速度方向的勻強磁場中做勻速圓周運動，下列說法正確的是()圖1A．衰變方程可表示為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)HeB．Th核和α粒子的圓周軌道半徑之比為1∶45C．Th核和α粒子的動能之比為1∶45D．Th核和α粒子在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)的方向相反答案AB解析已知α粒子為eq\o\al(4,2)He，則由電荷數(shù)守恒及質(zhì)量數(shù)守恒可知，衰變方程為：eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，故A正確；Th核和α粒子都帶正電荷，則在題圖勻強磁場中都是逆時針旋轉(zhuǎn)，故D錯誤；由動量守恒可得衰變后eq\f(vTh,vα)＝eq\f(mα,mTh)＝eq\f(4,234)，則Th核和α粒子的動能之比eq\f(\f(1,2)mThv\o\al(Th2,),\f(1,2)mαv\o\al(,α2))＝eq\f(234,4)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,234)))2＝eq\f(4,234)＝eq\f(2,117)，故C錯誤；粒子在勻強磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，所以有Bvq＝eq\f(mv2,R)，則R＝eq\f(mv,Bq)，所以Th核和α粒子的圓周軌道半徑之比eq\f(RTh,Rα)＝eq\f(mThvTh,BqTh)∶eq\f(mαvα,Bqα)＝eq\f(234,4)×eq\f(4,234)×eq\f(2,90)＝eq\f(1,45)，故B正確．3．某原子核的衰變過程如下：Xeq\o(→,\s\up7(β衰變))Yeq\o(→,\s\up7(α衰變))P，則()A．X的中子數(shù)比P的中子數(shù)少2B．X的質(zhì)量數(shù)比P的質(zhì)量數(shù)多3C．X的質(zhì)子數(shù)比P的質(zhì)子數(shù)少1D．X的質(zhì)子數(shù)比P的質(zhì)子數(shù)多1答案D解析設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為m，質(zhì)子數(shù)為n，P的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y，則有m＝x＋4，n＝－1＋2＋y，所以有X的質(zhì)量數(shù)比P的質(zhì)量數(shù)多4，X的質(zhì)子數(shù)比P的質(zhì)子數(shù)多1，故B、C錯誤，D正確；根據(jù)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和為質(zhì)量數(shù)，以及X的質(zhì)量數(shù)比P的質(zhì)量數(shù)多4，X的質(zhì)子數(shù)比P的質(zhì)子數(shù)多1，可知X的中子數(shù)比P的中子數(shù)多3，故A錯誤．4．(多選)(2018·衡水中學(xué)期中)下列說法正確的是()A.eq\o\al(226,88)Ra衰變?yōu)閑q\o\al(222,86)Rn要經(jīng)過1次α衰變和1次β衰變B.eq\o\al(238,92)U衰變?yōu)閑q\o\al(234,91)Pa要經(jīng)過1次α衰變和1次β衰變C.eq\o\al(232,90)Th衰變?yōu)閑q\o\al(208,82)Pb要經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變D.eq\o\al(238,92)U衰變?yōu)閑q\o\al(222,86)Rn要經(jīng)過4次α衰變和4次β衰變答案BC解析原子核經(jīng)1次α衰變和1次β衰變后質(zhì)量數(shù)減4，核電荷數(shù)減1(先減2再加1)，故A錯誤；發(fā)生α衰變時放出eq\o\al(4,2)He，發(fā)生β衰變時放出電子eq\o\al(0,－1)e，設(shè)eq\o\al(238,92)U衰變?yōu)閑q\o\al(234,91)Pa發(fā)生了x次α衰變和y次β衰變，則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：2x－y＋91＝92,4x＋234＝238，解得x＝1，y＝1，故衰變過程為1次α衰變和1次β衰變，故B正確；設(shè)eq\o\al(232,90)Th衰變?yōu)閑q\o\al(208,82)Pb發(fā)生了x次α衰變和y次β衰變，則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：2x－y＋82＝90,4x＋208＝232，解得x＝6，y＝4，故衰變過程要經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變，故C正確；設(shè)eq\o\al(238,92)U衰變?yōu)閑q\o\al(222,86)Rn發(fā)生了x次α衰變和y次β衰變，則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：2x－y＋86＝92,4x＋222＝238，解得x＝4，y＝2，故衰變過程要經(jīng)過4次α衰變和2次β衰變，故D錯誤．考點二半衰期5．(多選)日本福島核電站泄露事故中釋放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰變時會放出β射線與γ射線，碘131被人攝入后，會危害身體健康，由此引起了全世界的關(guān)注．下面關(guān)于核輻射的相關(guān)知識，說法正確的是()A．人類無法通過改變外部環(huán)境來改變碘131衰變的快慢B．碘131的半衰期為8.3天，則4個碘原子核經(jīng)16.6天后就一定剩下一個原子核C．β射線與γ射線都是電磁波，但γ射線穿透本領(lǐng)比β射線強D．碘131發(fā)生β衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的答案AD解析放射性元素衰變的快慢由元素本身決定，與外部環(huán)境無關(guān)，A正確；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)幾個原子核無意義，B錯誤；β射線是高速電子流，γ射線是電磁波，故C錯誤；β衰變的實質(zhì)是eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e，D正確．6．有甲、乙兩種放射性元素，它們的半衰期分別是τ甲＝15天，τ乙＝30天，它們的質(zhì)量分別為M甲、M乙，經(jīng)過60天后這兩種元素的質(zhì)量相等，則它們原來的質(zhì)量之比M甲∶M乙是()A．1∶4 B．4∶1C．2∶1 D．1∶2答案B解析由＝可得：＝，解得M甲∶M乙＝4∶1，B正確．考點三衰變和半衰期的綜合應(yīng)用7．(多選)釷eq\o\al(234,90)Th具有放射性，它能放出一個新的粒子而變?yōu)殓heq\o\al(234,91)Pa，同時伴隨有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．則下列說法中正確的是()A．X為質(zhì)子B．X是釷核中的一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子時產(chǎn)生的C．γ射線是鏷原子核放出的D．1g釷eq\o\al(234,90)Th經(jīng)過120天后還剩0.3125g答案BC解析根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒知，釷核衰變過程中放出了一個電子，即X為電子，故A錯誤；發(fā)生β衰變時釋放的電子由核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子時產(chǎn)生的，故B正確；γ射線是鏷原子核放出的，故C正確；釷的半衰期為24天，1g釷eq\o\al(234,90)Th經(jīng)過120天即經(jīng)過5個半衰期，故經(jīng)過120天后還剩0.03125g，故D錯誤．8．(多選)eq\o\al(238,92)U是一種放射性元素，能夠自發(fā)地進行一系列放射性衰變，如圖2所示，可以判斷下列說法正確的是()eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(210,83)Bi,Xeq\o\al(210,a)PoY↓↓Zeq\o\al(b,81)Tleq\o\al(206,82)Pb圖2A．圖中a是84，b是206B．Y是β衰變，放出電子，電子是由中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子時產(chǎn)生的C．Y和Z是同一種衰變D．從X衰變中放出的射線電離能力最強答案AC解析eq\o\al(210,83)Bi衰變成eq\o\al(210,a)Po，質(zhì)量數(shù)不變，可知發(fā)生的是β衰變，則電荷數(shù)多1，可知a＝84，eq\o\al(210,83)Bi衰變成eq\o\al(b,81)Tl，知電荷數(shù)少2，發(fā)生的是α衰變，質(zhì)量數(shù)少4，則b＝206，故A正確，B錯誤．Z衰變，質(zhì)量數(shù)少4，電荷數(shù)少2，發(fā)生的是α衰變，Y和Z是同一種衰變，故C正確．從X衰變中放出的射線是β射線，電離能力不是最強，故D錯誤．9．(多選)靜止在勻強磁場中的某放射性元素的原子核，放出的一個α粒子和反沖核軌道半徑之比R∶r＝30∶1，如圖3所示，則()圖3A．衰變后瞬間α粒子與反沖核的動量大小相等，方向相反B．反沖核的原子序數(shù)為62C．原來放射性元素的原子序數(shù)為62D．反沖核與α粒子的速度之比為1∶62答案AC解析由動量守恒得Mv′＋mv＝0，其中Mv′為反沖核動量，mv為α粒子的動量，則α粒子與反沖核的動量大小相等、方向相反．設(shè)Q為原來放射性元素的原子核的電荷數(shù)，α粒子電荷數(shù)為2，則反沖核的電荷數(shù)為Q－2.反沖核的軌道半徑r＝eq\f(Mv′,BQ－2e)，α粒子的軌道半徑R＝eq\f(mv,B·2e)；又R∶r＝30∶1，聯(lián)立可得Q＝62，故A、C正確．二、非選擇題10．放射性元素eq\o\al(30,15)P衰變成eq\o\al(30,14)Si的同時放出另一種粒子，這種粒子是________.eq\o\al(32,15)P是eq\o\al(30,15)P的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù).1mgeq\o\al(32,15)P隨時間衰變的關(guān)系如圖4所示，