1、物理选修 35(粤教版)第二节 放射性元素的衰变基 础 达 标1一放射源放射出某种或多种射线，当用一张薄纸放在放射源的前面时，强度减为原来的 ，而当用 1 cm 厚的铝片放在放射源前13时，射线的强度减小到几乎为零由此可知，该放射源所射出的( )A仅是 射线 B仅是 射线C是 射线和 射线 D是 射线和 射线解析：三种射线中， 射线贯穿本领最强，能穿透几厘米厚的铅板，题中用 1 cm 厚的铝片即能挡住射线，说明射线中不含 射线，用薄纸便可挡住部分射线，说明射线中含有贯穿本领较小的 射线，同时有大部分射线穿过薄纸，说明含有 射线答案：C来源:学科网2关于天然放射现象，下列说法正确的是( )A 射
2、线是由氦原子核衰变产生B 射线是由原子核外电子电离产生来源:学+科+网C 射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D通过化学反应不能改变物质的放射性来源:Z|xx|k.Com解析： 射线是原子核同时放出两个质子和两个中子产生的，选项 A 错； 射线是原子核内中子转化为质子和电子而放出的，选项 B 错； 射线是衰变后的原子核从高能级向低能级跃迁产生的，选项 C 错；放射性是原子核的固有属性，选项 D 正确答案：D3朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目，其焦点问题就是朝鲜的核电站用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚 239( Pu)，这种 Pu 可由铀 239(2399
3、4 23994U)经过 n 次 衰变而产生，则 n 为( )23992A2 B239C145 D92解析：其衰变方程为 U Pun e， 衰变时质量数不23992 23994 0 1变，由电荷数守 恒可以判断出发生 衰变的次数为 2 次答案：A4关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是( )A半衰期是原子核质量减少一半所需的时间B半衰期与外界压强和温度有关，与原子的化学状态无关C氡的半衰期为 3.8 天，若有四个氡原子核，经过 7.6 天就只剩下一个氡原子核D氡的半衰期为 3.8 天，4 g 氡原子核，经过 7.6 天就只剩下 1 g 氡原子核解析：原子核的衰变有一定的速率，每隔一定的时间即半
4、衰期，原子核就衰变掉总数的一半，而并非原子核质量减少一半，故 A错原子核的衰变快慢是由原子核内部因素决定的，与外界环境或化学状态无关，故 B 错半衰期是一个统计规律，是对大量原子核而言的，对一个或几个原子核来说， 半衰期是没有意义的，某一个或某几个具有放射性的原子核，经过多长时间发生衰变是偶然的，故 C 错由半衰期公式可知 D 对答案：D5(双选 )在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些材料都不同程度地含有放射性元素，有些含有铀、钍的花岗岩会释放出 、 、 射线，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是( )A发生 衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少 2B发生 衰变时
5、，生成核与原来的原子核相比，核内中子数减少 1C 射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D在这三种射线中， 射线的穿透能力最强，电离能力最弱解析：根据衰变规律，发生 衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内电荷数减少 2，质量数减少 4，故选项 A 错误；发生 衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内电荷数增加 1，中子数减少 1，故选项 B 正确； 衰变的实质在于原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子， 射线不是原子的核外电子电离后形成的电子流，故选项 C 错误；选项 D 说法正确答案：BD能 力 提 升6(2012全国理综) U 经过 m 次 衰变和 n 次 衰变，变成 Pb，则 ( )
6、Am7，n3 Bm 7，n4Cm14，n9 Dm14，n 18解析：质量数减少为：4m23520728，m 7.核电荷数减少为：2mn 9282 10，n 4.答案：B7钫 Fr 的 衰变半衰期是 21 min，则原来 16 g 钫经衰变23887后剩下 1 g 所需要的时间是( )A315 min B336 minC84 min D5.25 min解析：半衰期 T 21 min，根据衰变公式，经时间 t 后剩下的12质量数为即 mm0 m0.116所以 4，t4T 84 min.tT12 12答案： C8原子核 与氘核 反应生成一个 粒子和一个质子，由此可知( )AA2，Z1 BA2，Z2C
7、A3，Z3 DA3，Z2解析：由核反应过程中质量数和电荷数守恒可得：A 2 4 1，Z121，两式联立解得 A3、Z2，故选项 D对答案：D9(双选 )天然放射性元素 经过一系列 衰变和 衰变之后，变成 ，下列论断中正确的是( )A铅核比钍核少 24 个中子B衰变过程中共有 4 次 衰变和 8 次 衰变C铅核比钍核少 8 个质子D衰变过程中共有 6 次 衰变和 4 次 衰变解析：铅核中子数 20882126，钍核中子数 23290142，故铅核比钍核少 14212616 个中子，铅核比钍核少 90828 个质子，选项 A 错，C 对 衰变的次数为 n 6 次， 衰232 2084变后减少的电荷
8、数为 12，而现在 只减少了 90828 个，故 衰变的次数为 4 次，选项 B 错，D 对答案：CD10. U 核经一系列的衰变后变为 Pb 核，问：23892 20682(1)一共经过几次 衰变和几次 衰变？(2) Pb 与 U 相比，质子数和中子数各少了多少？20682 23892(3)综合写出这一衰变过程的方程来源:学.科.网解析：(1) 设 U 衰变为 Pb 经过 x 次 衰变和 y 次 衰23892 20682变由质量数守恒和电荷数守恒可得 2382064x92822xy联立解得 x8，y6.即一共经过 8 次 衰变和 6 次 衰变(2)因为原子核的电荷数等于质子数，来源:学科网因
9、此质子数减少 928210 个原子核的质量数为质子数与中子数的和故中子数减少量为：(238 92) (20682)22 个(3)此核反应方程为 238 92U206 82Pb842He601e.答案：(1)8 6 (2)10 22(3)238 92U206 82Pb842He601e核反应核反应是指入射粒子(或原子核)与原子核( 称靶核) 碰撞导致原子核状态发生变化或形成新核的过程反应前后的能量、 动量、角动量、质量、电荷都必须守恒核反应是宇宙中早已普遍存在的极为重要的自然现象现今存在的化学元素除氢以外都是通过天然核反应合成的，在恒星上发生的核反应是恒星辐射出巨大能量的源泉在核反应中，用于轰击
10、原子核的粒子称为入射粒子或轰击粒子，被轰击的原子核称为靶核，核反应发射的粒子称为出射粒子，反应生成的原子核称为剩余核或产物核入射粒子 a 轰击靶核 A，发射出射粒子 b 并生成剩余核 B 的核反应可用以下方程式表示： A a B b 或简写为： A(a，b)B 若 a、b 为同种粒子，则为散射，并根据剩余核处于基态还是激发态而分为弹性散射和非弹性散射，用 A(a，a)A 和 A(a，a)A*表示，给定的入射粒子和靶核能发生的核反应往往不止一种每一种核反应称为一个反应道反应道由入射道和出射道构成入射粒子和靶核组成入射道，出射粒子和剩余核组成出射道同一入射道可以有若干出射道，同一出射道也可以有若干
11、入射道发生某种核反应的几率用核反应截面来表征只有满足质量数、电荷、能量、动量、角动量和宇称等守恒条件，核反应才能发生，相应的反应道称开道，反之为闭道核反应过程总是伴随着能量的吸收或释放，前者称为 吸能反应，反者称为放能反应反应能常用Q 表示，等于反应后与反应前体系动能之差，可标明在核反应方程式中，例如： 3H2H4Hen Q Q17.6 MeV 对于吸能反应，仅当入射粒子的动能高于阈能(Eth)时才能引起核反应核反应按其本质来说是质的变化，但它和一般化学反应有所不同化学反应只是原子或离子的重新排列组合，而原子核不变因此，在化学反 应里，一种原子不能变成另一种原子核反应乃是原子核间质点的转移，致
12、使一种原子转化为其他种原子，原子发生了质变核反应的 能量效应要比化学反应的大得多核反应能常以兆电子伏计量，而化学反 应能一般只有几个电子伏例如：核反应不是通过一般化学方法所能实现的，而是用到很多近代物理学的实验技术和理论首先要用人工方法产生高能量的核“炮弹” ，如氦原子核、氢原子核、氘原子核等，利用这些“炮弹”猛烈撞击别的原子核，从而引起核反应各种各样的加速器，都是为了人工产生带电的高能粒子用做核“炮弹”来进行核反应的当 1932 年人们发现中子后，不但对原子核的结构有了正确的认识，而且发现中子 是一种新型的核“炮弹” 由于中子不带电荷，它和原子核之间不存在电排斥力，因而用它来产生核反应时，比用带电的其他高能粒子效果好得多一些工厂有核反应堆核反应通常分为四类：衰变、粒子轰击、裂变和聚变前者为自发发生的核转变，而后三种为人工核反应( 即用人工方法进行的非自发核反应)
