1、天然放射现象知识及题型归纳天然放射现象是高考常考点。对该部分知识的考查主要集中在：（1）三种射线的特性及鉴别；（2）半衰期的理解及应用；（3）衰变规律及应用一、三种射线的特性及鉴别种类 带电量 质量数 符号 电离性 穿透性 实质 来源 射线 +2e 4 （p） 很强最弱，纸能挡住高速的氦核流v01c两个中子和两个质子结合成团从原子核中放出 射线 -e 0 弱较强，穿几mm 铝板高速的电子流vc原子核中的中子转换成质子时从原子核中放出 射线 0 0 很小最强，穿几cm 铅版波长极短的电磁波 原子核受激发产生的三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较：如、图所示，在匀强磁场和匀
2、强电场中都是 比 的偏转大， 不偏转；区别是：在磁场中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物线。图中 肯定打在 O 点；如果 也打在 O 点，则 必打在 O 点下方；如果 也打在 O 点，则 必打在 O 点下方。例 1、如图所示， R 为放射源，虚线范围内有垂直于纸面的磁声 B， LL为厚纸板， MN为荧光屏，今在屏上 P 点处发现亮斑，则到达 P 点处的放射性物质微粒和虚线范围内 B 的方向分别为（ ）A a 粒子， B 垂直于纸面向外B a 粒子， B 垂直于纸面向内C 粒子， B 垂直于纸面向外D 粒子， B 垂直于纸面向内解析：由于 a 粒子贯穿本领很弱，只能穿透几厘米空气，因此穿透厚
3、纸板到达屏上 P点处不可能是 a 粒子；由于 粒子不带电，穿过 B 区域不会发生偏转，因此到达 P 点处的也不可能是 粒子；由此可知，到达 P 点处的必然是 粒子。又由于 粒子带的是负电，因此用左手定则便可判断 B 的方向应该是垂直于纸面向内。所以应选 D。二、半衰期的理解及应用（1）定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间。（2）意义：反映了核衰变过程的统计快慢程度。（3）特征：只由核本身的因素所决定，而与原子所处的物理状态或化学状态无关。（4）理解：搞清了对半衰期的如下错误认识，也就正确地理解了半衰期的真正含义。第一种错误认识是： N0（大量）个放射性元素的核，经过一个半衰期 T
4、，衰变了一半，再经过一个半衰期 T，全部衰变完。第二种错误认识是：若有 4 个放射性元素的核，经过一个半衰期 T，将衰变 2 个。事实上， N0（大量）个某种放射性元素的核，经过时间 t 后剩下的这种核的个数为 ，而对于少量的核（如 4 个），是无法确定其衰变所需要的时间的。这实质上就是“半衰期反映了核衰变过程的统计快慢程度”的含义。例 2、关于半衰期，以下说法正确的是（ ）A同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长B升高温度可以使半衰期缩短C氡的半衰期为 38 天，若有四个氡原子核，经过 76 天就只剩下一个D氡的半衰期为 38 天，4 克氡原子核，经过 76 天就只剩下 1 克解析：放射
5、性元素衰变的快慢是跟原子所处的物理状态或化学状态无关，故 AB 错误。放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间是一种统计规律，半衰期对某一个或某几个原子核来说，是无意义的。故 C 错。因此，正确答案只有 D。三、衰变规律及应用（1）天然衰变中核的变化规律在核的天然衰变中，核变化的最基本的规律是质量数守恒和电荷数守恒。 a 衰变：随着 a 衰变，新核在元素周期表中位置向后移 2 位，即 。 衰变：随着 衰变，新核在元素周期表中位置向前移 1 位，即 。 衰变：随着 衰充数，变化的不是核的种类，而是核的能量状态。但一般情况下，衰变总是伴随 a 衰变或 衰变进行的。题型 1：确定衰变次数确定衰变
6、次数的方法：设放射性元素 经过 n 次 a 衰变和 m 次 衰变后，变成稳定的新元素 ，则表示该核反应的方程为： 。根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程 ，以上两式联立解得 ，由此可见确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组例 3、2006 年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过 （钙 48）轰击（锎 249）发生核反应，成功合成了第 118 号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子充数最大的元素。实验表面，该元素的原子核先放出 3 个相同的粒子 ，再连续经过 3 次 衰变后，变成质量数为 282 的第 112 号元素的原子核，则上述过程中的粒子是（ ）A中子 B质子 C电子 D 粒子解
7、析：因为在衰变过程中质量守恒，电荷守恒。根据电荷守恒定律可得，X 粒子的电荷量为零。再根据质量守恒，所以 X 粒子的质量数为 1。所以该粒子为中子，选择 A。题型 2：磁场中衰变轨迹若在匀强磁场中发生 衰变，且粒子和新核的速度均垂直于磁场方向，根据左手定则知粒子与新核所受向心力（即洛伦兹力）方向相反，所以两轨迹圆在衰变点外切，且绕向相同，如图 3 所示（其中大圆为 粒子径迹，小圆为新核径迹）。图 3同理若在匀强磁场中发生 衰变，则两轨迹圆在衰变点内切，且绕向相反，如图 4 所示（其中大圆为 粒子径迹，小圆为新核径迹）。图 4例 4、在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生衰变，得到一个如图所示的
8、径迹，图中箭头表示衰变后粒子的运转方向。不计放出光子的能量。则下述说法中正确的是（ ）A发生的是 衰变，b 为 粒子的径迹B发生的是 衰变，b 为 粒子的径迹C磁场方向垂直纸面向外D磁场方向垂直纸面向里解析：根据上述两轨迹圆的相切情况可得：凡两轨迹圆内切，是 衰变；外切者，则是 衰变。又因 ，衰变粒子（ 或 ）和新核动量大小相等，所以半径大的轨迹圆是 （或 ）的径迹，半径小的轨迹圆是新核的径迹。故选项 A 正确。由左手定则可知，选项 D 也正确。四、关于天然放射现象知识的综合判断例 5、关于天然放射现象，下列说法正确的是（ ）A放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B放射
9、性物质放出的射线中， 粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强C当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生 衰变D放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出 射线解析：放射性元素的半衰期是有一半该元素的原子核发生衰变所用的时间。放射性元素的原子核内的核子并不都要发生变化，所以 A 错误。 粒子动能很大，速度可达光速的十分之一，很容易使气体电离，使底片感光的作用也很强，但由于它跟物体的原子碰撞时很容易损失能量，因此它贯穿物质的本领很小，在空气中只能前进几厘米，一张变通的纸就能把它挡住。所以 B 错误。在放射性元素的原子核中，2 个中子和 2 个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的 衰变现象，原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是 衰变。所以 C 错误。放射性的原子核在发生 衰变和 衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，辐射 光子，即 射线，所以 D 正确。
