高中物理粤教版选修3-5第四章第三节：放射性同位素+同步练习+.doc
物理粤教版选修3-5课后训练：第四章第三节放射性同位素含解析
放射性同位素练习1．（2011·琼州高二检测）为保证生产安全，大型钢铁部件内部不允许有砂眼、裂痕等伤痕存在．如图是利用射线检测钢柱内部是否存在伤痕及伤痕情况的示意图，若钢柱的直径为20 cm,则下列说法正确的是（ ）．A ．放射源放出的射线应该用β射线B ．放射源放出的射线应该用X 射线C ．放射源放出的射线应该用γ射线D ．若钢件内部有伤痕，探测器接收到的射线粒子将减少2．以下几个原子核反应中，X 代表α粒子的反应方程式是（ ）．A ．4912246He+Be C+X → B ．2342349091Th Pa+X → C ．23111H+H n+X → D ．30301514P Si+X+v →3．放射性在技术上有很多应用,不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线．把聚乙烯膜轧薄，利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀．可利用的元素是（ ）．A ．钋210B ．氡222C ．锶90D ．铀238 4．（双选)放射性同位素可以被用作示踪原子，主要是因为（ )．A ．放射性同位素能改变其化学性质B ．放射性同位素的半衰期短C ．放射性同位素的半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D ．放射性同位素容易制造 5．（双选）关于放射性同位素，以下说法正确的是（ )． A ．放射性同位素与放射性元素一样，都具有一定的半衰期，衰变规律一样B ．放射性同位素衰变可生成另一种新元素C ．放射性同位素只能是天然衰变时产生的，不能用人工方法制得D ．以上说法均不对6．(双选)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为4141712781He+N O+H ．下列说法中正确的是( ）．A ．通过此实验发现了质子B ．实验中利用了放射源放出的γ射线C ．实验中利用了放射源放出的α射线D ．原子核在人工转变过程中,电荷数可能不守恒 7．自然界中的铀和钴都有同位素．(1）铀主要以三种同位素的形式存在，三者的原子百分含量分别为234U 0.005%，23592U0.72%，23892U 99.275%．请写出计算铀元素近似原子量的92计算式（不必算出具体数值）：____________________．（2）放射性同位素钴60能够产生γ射线．高速运动的γ光子作用于DNA，能够产生氢键断裂、碱基替换等效应，从而有可能诱发生物产生______，使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种．此外用γ射线照射过的食品有利于贮藏，这是因为γ射线能______、______．在进行照射生物或食品的操作时,需要注意人体保护．操作完毕后，人体________（选填“可以”或“不可以”)直接接触射线处理过的材料．8．如图所示为云室内用α粒子轰击氮核发现质子时拍摄的照片．则________是发生核反应前α粒子的径迹，________是质子的径迹,________是新核的径迹；核反应方程为________________．9．正电子发射计算机断层成像仪（PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新手段．PET 在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13作示踪剂．氮13是由小型回转加速器输出的高速质子轰击氧16获得的．反应中同时还产生另一种粒子，试写出核反应方程．参考答案1．答案:C 2．答案：C3．答案：C 解析：要测定聚乙烯薄膜的厚度,则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响,γ射线穿透作用最强,薄膜厚度不会影响γ射线穿透,所以只能选用β射线，而氡222半衰期太短，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．4．答案：BC 解析：放射性同位素用作示踪原子,主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与正常的物理、化学反应的过程，既要利用化学性质相同,也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理等，因此B 、C 正确，A 、D 错误．5．答案:AB 解析:放射性同位素也具有放射性，半衰期也不受物理和化学因素的影响,衰变后形成新的原子核，选项A 、B 正确；大部分放射性同位素都是人工转变后获得的,C 、D 错误．6．答案：AC 解析：这个核反应方程是首次实现原子核的人工转变的方程，也是发现质子的核反应方程．7．答案：（1）（234×0。
高中物理(粤教版选修3-5)教师用书：第4章 第3节 放射性同位素 含答案
学 习 目 标知 识 脉 络1.知道什么是核反应，能够熟练写出核反应方程．(重点)2.知道放射性同位素和人工放射性同位素及其核反应方程．(难点)3.了解放射性在生产和科学领域的应用.4.知道射线的危害及防护.核 反 应[先填空]1．定义：利用天然放射性的高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核，以产生新的原子核，这个过程叫做核反应．2．反应能：核反应中所放出或吸收的能量叫做反应能．3．两个典型的核反应方程(1)质子的发现：N＋He→O＋H.(2)中子的发现：Be＋He→C＋n.[再判断]1．在核反应过程中，原子核的质量数和电荷数发生变化的同时一定伴随着能量的释放和吸收．(√)2．无论是核衰变还是其他核反应，方程两边总的质量数和电荷数是守恒的．(√)3．核反应方程遵守质量数守恒，即核反应过程中，质量不变化．(×)[后思考]核反应的条件和实质分别是什么？【提示】(1)放射性元素的自发衰变；利用天然放射性的高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核．(2)核反应的过程实质是新元素的生成过程．1．对核反应的认识(1)条件：用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核，使原子核发生转变．(2)实质：用粒子轰击原子核，并不是粒子与核碰撞，将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变．(3)遵循规律：反应前、后电荷数和质量数守恒．2．常见的人工转变核反应(1)卢瑟福发现质子N＋He→O＋H.(2)查德威克发现中子Be＋He→C＋n.(3)居里夫妇人工制造同位素He＋A l→P＋n.15P具有放射性，自发地放出正电子(e)，与天然放射现象遵循相同30的规律，衰变方程：P→Si＋e＋ν.3．书写核反应方程时的注意事项(1)核反应指的是在原子核内部核子数发生相应的变化，而化学反应指的是在原子核外最外层电子数发生变化，二者存在本质的不同．(2)核反应过程一般都不是可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接．(3)核反应的生成一定要以实验事实为基础，不能依据两个守恒规律杜撰出生成物与核反应方程．(4)核反应遵循质量数守恒，而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放出核能．1．(多选)以下是物理学史上3个著名的核反应方程x＋Li→2y y＋N→x＋O y＋Be→z＋Cx、y和z是3种不同的粒子，下列说法正确的是( )A．x为α粒子B．y为α粒子C．y为电子D．z为中子【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可以确定x为质子H，y 为He即α粒子，z为中子n.【答案】CD2．用中子轰击Al，产生Na和X粒子，Na具有放射性，它衰变后变成Mg，则X为________粒子，钠的衰变过程为________衰变.【导学号：55272124】【解析】无论原子核的衰变，还是原子核的人工转变，都满足质量数守恒和电荷数守恒，根据以上守恒可得如下方程：n＋Al→Na＋He，Na→Mg＋e.显然，X粒子是α粒子，钠发生了β衰变．【答案】αβ3．完成下列各核反应方程，并指出哪个核反应是首次发现质子、中子和正电子的．(1)B＋He→N＋( )(2)Be＋( )→C＋n(3)Al＋( )→Mg＋H(4)N＋He→O＋( )(5)Na＋( )→Na＋H(6)Al＋He→n＋( )；P→Si＋( )【解析】(1)B＋He→N＋n(2)Be＋He→C＋n由此核反应使查德威克首次发现了中子．(3)Al＋n→Mg＋H(4)N＋He→O＋H此核反应使卢瑟福首次发现了质子．(5)Na＋H→Na＋H(6)Al＋He→n＋P；P→Si＋e(正电子)此核反应使约里奥—居里夫妇首次发现了正电子．【答案】见解析书写核反应方程的四条重要原则1．质量数守恒和电荷数守恒；2．中间用箭头，不能写成等号；3．能量守恒(中学阶段不作要求)；4．核反应必须是实验中能够发生的．放射性同位素及其应用[先填空]1．放射性同位素(1)具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素．(2)具有放射性的同位素，叫做放射性同位素．(3)发现正电子的核反应方程13Al＋He→P＋n2715P→Si＋e＋ν.30ν代表中微子，它是一种中性粒子，质量近似为零．2．放射性同位素的应用放射性同位素的应用主要分为三类：(1)射线的应用；(2)示踪原子的应用；(3)半衰期的应用．3．放射线的危害及防护(1)危害人体受到长时间大剂量的射线照射，就会使细胞、组织、器官受到损伤，破坏人体DNA分子结构，有时甚至会引发癌症，或者造成下一代遗传上的缺陷，过度照射时，人常常会出现头痛、四肢无力、贫血等多种症状，重者甚至死亡．(2)防护辐射防护的基本方法有时间防护、距离防护和屏蔽防护．要防止放射性物质对水源、空气、用具、工作场所的污染，要防止射线过多地长时间地照射人体．[再判断]1．利用示踪原子来推断地层或古代文物的年代．(×)2．可以利用放射性同位素的射线进行无损探伤，生物育种等．(√)3．医学上做射线治疗用的放射性元素，应选半衰期长的．(×) [后思考]存在射线危险的地方，常能看到如图431所示的标志．你在什么地方见过这个标志？为了保护人身安全，在有这样的标志的场所，应该注意什么？图431【提示】在医院的放射室看到这个标志．一般情况要远离这些地方，特殊情况下要在医生指导下进出这些场所．1．放射性同位素分类可分为天然放射性同位素和人工放射性同位素两种，天然放射性同位素不过40多种，而人工放射性同位素已达1 000多种，每种元素都有自己的放射性同位素．2．人工放射性同位素的优点(1)放射强度容易控制；(2)可以制成各种所需的形状；(3)半衰期比天然放射性物质短得多，放射性废料容易处理．因此，凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素．3．放射性同位素的主要应用(1)利用它的射线．①工业部门使用射线测厚度——利用γ射线的穿透特性；②农业应用——γ射线使种子的遗传基因发生变异，杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期等；③医疗上——利用γ射线的高能量治疗癌症．(2)作为示踪原子：放射性同位素与非放射性同位素有相同的化学性质，通过探测放射性同位素的射线确定其位置．4．(多选)下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子 ( ) A．γ射线探伤仪B．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况C．利用钴60治疗肿瘤等疾病D．把含有放射性元素的肥料施给农作物，用检测放射性的办法确定放射性元素在农作物内转移和分布情况，找出合理施肥的规律A．利用它的射线B．作为示踪原子C．参与人体的代谢过程D．有氧呼吸(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应________．(选填“长”“短”或“长短均可”)【解析】(1)由题意得O→N＋e，e＋e→2γ.(2)将放射性同位素15O注入人体后，由于它能放出正电子，并能与人体内的负电子产生一对光子，从而被探测器探测到，所以它的用途为作为示踪原子．B正确．(3)根据同位素的用途，为了减小对人体的伤害，半衰期应该很短．【答案】(1)O→N＋e，e＋e→2γ(2)B (3)短放射性同位素应用的两点提醒1．利用它的射线：α射线的电离作用，γ射线的贯穿本领和生物作用，β射线的贯穿本领．2．作为示踪原子：多数情况下用β射线，因为γ射线难以探测到．。
物理粤教版选修3-5素材：课堂互动 第四章3.放射性同位
课堂互动三点剖析一、同位素及放射性同位素具有相同的质子数但中子数不同的原子互为同位素.1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时意外发现了放射性同位素P 3015.其衰变方程为γ++−→−e Si P 0130143015. 二、放射性同位素的主要应用（1）利用它的射线①利用γ射线的贯穿本领，可用γ射线探伤等.②利用α射线的电离作用很强,可消除有害静电.③利用γ射线对生物组织的物理和化学作用，可用来使种子发生变异、培育良种、灭菌灭害. ④利用放射线的能量，还可轰击原子核，诱发核反应.⑤在医疗上，常用以控制病变组织的扩大.（2）作示踪原子由于放射性同位素跟同种元素的其他同位素相比，具有相同的质子数，核外电子数也相同，因此一种元素的各种同位素都有相同的化学性质，如果在某种元素里掺入一些放射性同位素，那么该元素无论经历什么变化，它的放射性同位素也经过同样的变化过程，而放射线同位素不断地放出射线，再用仪器探测这些射线，即可知道元素的行踪，这种用途的放射性元素叫示踪原子，放射性元素作示踪原子的应用也很多.①在农业生产中，探测农作物在不同季节对元素的需求.②在工业上，检查输油管道上的漏油位置.③在生物医疗上，可以检查人体对某元素的吸收情况，也可以帮助确定肿瘤的部位和范围. 各个击破【例1】 关于放射性同位素，以下说法正确的是（ ）A.放射性同位素与放射性元素一样，都有一定的半衰期，衰变规律一样B.放射性同位素衰变可生成另一种新元素C.放射性同位素只能是天然衰变时产生，不能用人工方法制得D.以上说法均不对解析：放射性同位素也具有放射性，半衰期也不受物理和化学因素的影响，衰变后生成新的原子核，选项A 、B 正确.答案：AB【例2】 放射性同位素被用作示踪原子,主要是因为（ ）A.放射性同位素不改变其化学性质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.半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D.放射性同位素容易制造解析：放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性废料容易处理，因此选项A 、B 、C 正确，选项D 不正确. 答案：ABC类题演练近几年，我国北京、上海、山东、洛阳、广州各地引进了十多台γ刀，治疗患者5 000余例，效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器，令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时内完成手术，无需住院，因而γ刀被誉为“神刀”.据报道，我国自己研制的旋式γ刀性能更好.问：γ刀治疗脑肿瘤主要是利用（）A.γ射线具有很强的贯穿本领B.γ射线具有很强的电离作用C.γ射线具有很高的能量D.γ射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地解析：γ射线是一种波长很短的电磁波，具有较高的能量，它的贯穿本领很强，甚至可以穿透几厘米的铅板，但它的电离作用很小.γ刀治疗肿瘤时，通常是同时用多束γ射线，使它们穿透脑颅和健康区域在病灶处会聚，利用γ射线的高能杀死肿瘤细胞，如图所示.综上所述，本题正确选项为AC.答案：AC。
高中物理 第4章 原子核 第3节 放射性同位素课后提能训练 粤教版选修3-5
第3节 放射性同位素基础达标1．“放疗”是指用γ射线“照射”患病部位，是癌症患者的治疗手段之一．其原理是利用了γ射线的( )A ．穿透能力，使癌细胞基因突变B ．电离作用，使癌细胞转化为正常细胞C ．热作用，减轻病人痛苦D ．高能量，杀死癌细胞 【答案】D【解析】γ射线具有高能量，能杀死癌细胞，故选D ．2．本题中用大写字母代表原子核，E 经α衰变变成F ，再经β衰变变成G ，再经α衰变变成H ，上述系列衰变可记为下式：E ――→αF ――→βG ――→αH ，另一系列衰变如下：P ――→βQ ――→βR ――→αS.已知P 与F 是同位素，则( ) A ．Q 是G 的同位素，R 是H 的同位素 B ．R 是E 的同位素，S 是F 的同位素 C ．R 是G 的同位素，S 是H 的同位素 D ．Q 是E 的同位素，R 是F 的同位素 【答案】B【解析】因为P 与F 是同位素，故其电荷数相同设为Z ，则两个衰变过程可记为z ＋2E ――→αZF ――→βZ ＋1G ――→αZ －1HzP ――→βz ＋1Q ――→βz ＋2R ――→αz S ，B 正确．3．某单位丢失一人工制造的同位素放射源，现场指挥部用“人海战术”寻找放射源．每位工作人员穿防护服寻找2－3分钟，再换下一人接手，以避免受到长时间辐射，关于人工制造的放射性同位素，下列说法错误的是( )A ．人工制造的放射性同位素同位素的半衰期比天然放射性物质的半衰期长很多B ．人工制造的放射性同位素的放射强度容易控制C ．人工制造的放射性同位素的γ射线能进行金属探伤D ．使用人工制造的放射性同位素也要遵守操作规程，防止对人体、空气、水源、用具的污染【答案】A【解析】人造放射性同位素的半衰期比天然放射性物质短，故A错误；人工制造的放射性同位素的放射强度容易控制，故B正确；人工制造的放射性同位素的γ射线能进行金属探伤，故C正确；使用人工制造的放射性同位素也要遵守操作规程，防止对人体、空气、水源、用具的污染，故D正确．故选A．4．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同的目的，下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线.然后利用适当的放射线来测定经过轧辊后的薄膜厚度是否均匀，可利用的元素是( ) A．钋210 B．氡222C．锶90 D．铀238【答案】C【解析】相比较β射线穿过薄膜的强度会因薄膜厚度不同而发生明显变化，且放射源要求在相对较长时间内保持稳定，所以选C．5．(多选)铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：2713Al＋42He→X＋10n.下列判断正确的是( )A．10n是质子B．10n是中子C．X是2814Si的同位素D．X是3115P的同位素【答案】BD【解析】核反应方程为2713Al＋42He→3015X＋10n，10n表示中子，A错，B对；由核反应中电荷数守恒、质量数守恒知，X为3015X，即为3115P的同位素，C错，D对，故选B、D．6．(多选)现已建成的核电站的能量来自于( )A．天然放射性元素衰变放出的能量B．人工放射性同位素放出的能量C．重核裂变放出的能量D．化学反应放出的能量【答案】C【解析】重核裂变过程中有质量亏损，伴随着巨大能量放出，目前核电站均是采用了重核裂变放出的能量进行的，故A、B、D错误，C正确．故选C．7．(多选)有关放射性同位素3015P的下列说法，正确的是( )A．3015P与3014X互为同位素B．P与其同位素有相同的化学性质C．用P制成化合物后它的半衰期变长D．3015P能释放正电子，可用其作示踪原子，观察磷肥对植物的影响【答案】BD【解析】同位素有相同的质子数，不同的质量数，故A错；同位素有相同的化学性质，故B对；半衰期与物理、化学状态无关，故C错；3015P为放射性同位素，可用作示踪原子，故D对．故正确答案为B、D．8．(多选)近几年，我国北京、上海、山东、洛阳、广州等各地引进了十多台γ刀，治疗患者5 000余例，效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器，令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半小时内完成手术，无需住院，因此γ刀被誉为“神刀”．γ刀治疗脑肿瘤主要是利用( )A．γ射线具有很强的贯穿本领B．γ射线具有很强的电离作用C．γ射线具有很高的能量D．γ射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地【答案】AC【解析】γ射线是一种波长很短的电磁波，具有较高的能量，它的贯穿本领很强，甚至可以穿透几厘米的铅板，但它的电离作用很小．γ刀治疗肿瘤是应用了其贯穿本领和很高的能量，故A、C正确．能力提升9．(多选)建筑材料中的放射性物质钋(Po)发生衰变后，生成也具有放射性的氡气(Rn)，而氡气会有致癌作用，为降低房间内放射性污染，下列说法可行的是( ) A．加热使放射性物质分解B．开窗通风C．中和放射性物质D．不使用放射性超标材料【答案】BD【解析】在生活中要尽可能地远离放射源，故最好的办法是不使用具有放射性物质的建材，或使氡气尽快离开房间，开窗通风不失为一个好办法，故选B、D．10．自然界中的铀和钴都有同位素．(1)铀主要以三种同位素的形式存在，三者的原子百分含量分别为334 92U 0.005%，235 92U 0.72%，238 92U99.275%.请写出计算铀元素近似原子量的计算式(不必算出具体数值)：________________________________________________________________________.(2)放射性同位素钴60能够产生γ射线．高速运动的γ射线作用于DNA，能够产生氢键断裂、碱基替换等效应，从而有可能诱发生物产生__________，使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种．此外用γ射线照射过的食品有利于贮藏，这是因为γ射线能________、________.在进行照射生物或食品的操作时，需要注意人体保护．操作完毕后，人体________(填“可以”或“不可以”)直接接触射线处理过的材料．【答案】(1)(234×0.005＋235×0.72＋238×99.275)×10－2(2)基因突变杀虫杀菌可以【解析】铀元素的原子量等于每种同位素与其百分含量乘积之和即(234×0.005＋235×0.72＋238×99.275)×10－2；γ射线的照射强度增大到一定程度往往会使品种基因突变．由于经过放射线同位素照射处理过的材料无放射性，所以人体完全可以直接接触它．。
2019-2020学年粤教版物理选修3-5新素养学案：第四章第三节放射性同位素 Word版含答案
第三节放射性同位素1.知道什么是核反应，知道在核反应中质量数和电荷数守恒．2.掌握同位素的概念．3．了解放射性同位素的应用． 4.了解放射线的危害与防护．一、核反应1．核反应：除天然放射性元素会产生自发核衰变外，还可以利用高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核，产生新的原子核，这个过程叫做核反应．2．反应能：核反应过程中，原子核的质量数和电荷数会发生变化，同时伴随着能量的释放或吸收，所放出或吸收的能量叫做反应能．3．核反应规律：质量数和电荷数守恒．4．举例(1)α粒子轰击氮核而发现质子14 7N＋42He―→17 8O＋11H.(2)α粒子轰击铍而发现中子94Be＋42He―→12 6C＋10n.二、放射性同位素1．原子核内的质子数决定了元素的化学性质，同种元素的质子数相同，核外电子数也相同，所以有相同的化学性质，但它们的中子数可以不同．具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位素．例如，氢的三种同位素：氕(11H)、氘(21H)、氚(31H)．2．约里奥·居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷(3015P)的反应方程为：2713Al ＋42He→3015P＋10n.3015P衰变放出正电子的反应方程为：3015P→3014Si＋01e＋ν．3．放射性同位素：具有放射性的同位素，叫做放射性同位素．1．(1)放射性同位素3015P，既可以通过核反应人工获得，也可以从自然界中获得．()(2)现在用到射线时，既可以用人工放射性同位素，也可以用天然放射性物质．()提示：(1)×(2)×三、放射性同位素的应用放射性同位素的应用分为三类：射线的应用，示踪原子的应用，半衰期的应用．2．(1)利用γ射线照射种子，可以培育出优良品种．()(2)用γ射线照射食品可以杀死使食物腐败的细菌，抑制蔬菜发芽，延长保存期．()(3)任何放射性物质都可以作为示踪原子使用．()提示：(1)√(2)√(3)×四、放射线的危害及防护尽管放射线有着广泛的用途，但它对人体却是有伤害作用的．辐射防护的基本方法有时间防护、距离防护、屏蔽防护．核反应及核反应方程1．核反应的条件：用α粒子、质子、中子，甚至用γ光子轰击原子核使原子核发生转变．2．核反应的实质：用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变．3．原子核人工转变的三大发现(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应14N＋42He―→17 8O＋11H.7(2)1932年查德威克发现中子的核反应9Be＋42He―→12 6C＋10n.4(3)1934年约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应：2713Al＋42He→3015P＋10n；30P→3014Si＋01e.154．人工转变核反应与衰变的比较(1)不同点：原子核的人工转变，是一种核反应，是其他粒子与原子核相碰撞的结果，需要一定的装置和条件才能发生，而衰变是原子核的自发变化，它不受物理化学条件的影响．(2)相同点：人工转变与衰变过程一样，在发生过程中质量数与电荷数都守恒，反应前后粒子总动量守恒．(1)核反应过程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单向箭头表示反应方向．(2)核反应方程遵守质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中，一般会发生质量的变化．完成下列核反应方程，并指出其中哪个是发现质子的核反应方程，哪个是发现中子的核反应方程．(1)14 7N＋10n→14 6C＋________(2)14 7N＋42He→17 8O＋________(3)10 5B＋10n→________＋42He(4)94Be＋42He→________＋10n(5)5626Fe＋21H→5727Co＋________[思路点拨] 书写核反应方程要点：(1)分清反应的种类，是衰变还是人工核反应．(2)根据电荷数守恒和质量数守恒确定出新原子核和放出的粒子．[答案](1)11H(2)11H，发现质子的核反应方程(3)73Li(4)12 6C，发现中子的核反应方程(5)10n(1)原子核的人工转变的发生方面：原子核的人工转变必须要有一定的装置和条件，不可以自发产生．(2)原子核的人工转变的实质方面：粒子打入核内部使核发生了转变．放射性元素210 84Po衰变为206 82Pb，此衰变过程的核反应方程是____________________ ；用此衰变过程中发出的射线轰击19 9F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是________________________．解析：根据核反应中的质量数、电荷数守恒规律，可以求出新生射线为42He，另一粒子为11H.方程式中一定要使用箭头，不能用符号．答案：210 84Po→206 82Pb＋42He42He＋19 9F→2210Ne＋11H放射性同位素及其应用1．放射性同位素(1)放射性同位素的分类①天然放射性同位素．②人工放射性同位素．(2)人工放射性同位素的优势①放射强度容易控制．②可制成各种所需的形状．③半衰期短，废料易处理．2．放射性的应用(1)放射出的射线的利用①利用γ射线的贯穿本领：利用60Co放出的很强的γ射线来检查金属内部有没有砂眼和裂纹，这叫γ射线探伤．利用γ射线可以检查30 cm厚的钢铁部件，利用放射线的贯穿本领，可用来检查各种产品的厚度、密封容器中的液面高度等，从而自动控制生产过程．②利用射线的电离作用：放射线能使空气电离，从而可以消除静电积累，防止静电产生的危害．③利用γ射线对生物组织的物理、化学效应使种子发生变异，培育优良品种．④利用放射性产生的能量轰击原子核，实现原子核的人工转变．⑤在医疗上，常用以控制病变组织的扩大．(2)作为示踪原子①在工业上，可用示踪原子检查地下输油管道的漏油情况．②在农业生产中，可用示踪原子确定植物在生长过程中所需的肥料和合适的施肥时间．③在医学上，可用示踪原子帮助确定肿瘤的部位和范围．④在生物科学研究方面，放射性同位素示踪法在生物化学和分子生物学领域应用极为广泛，它为揭示体内和细胞内理化过程的秘密，阐明生命活动的物质基础，起了极其重要的作用，使生物化学从静态进入动态，从细胞水平进入分子水平．在利用放射性的同时，要注意保护生态环境，从而实现可持续发展．用人工方法得到放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然放射性同位素只不过40几种，而今天人工制造的同位素已达1 000多种，每种元素都有放射性同位素，放射性同位素在农业、医疗卫生、科研等许多方面得到广泛应用．(1)带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失，其原因是________．A．射线的贯穿作用B．射线的电离作用C．射线的物理、化学作用D．以上三个选项都不是(2)如图是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图，如果工厂生产的是厚度1 mm铝板，在α、β、γ三种射线中，你认为对铝板的厚度起主要作用的是________射线．(3)在我国首先用人工方法合成牛胰岛素时需要证明人工合成的牛胰岛素结晶跟天然牛胰岛素结晶是同一物质，为此曾采用放射性同位素14C做________．[解析](1)因放射性的电离作用，空气中与验电器所带电荷电性相反的离子与之中和，所以使验电器所带电荷消失．(2)α射线穿透物质的本领弱，不能穿透厚度1 mm的铝板，因而探测器不能探到，γ射线穿透本领最强，穿透1 mm的铝板和几毫米厚铝板打在探测器上很难分辨，β射线也能穿透几毫米厚的铝板，但厚度不同，穿透后β射线中的电子运动状态不同，探测器容易分辨．(3)把掺入14C的人工合成牛胰岛素与天然牛胰岛素混合在一起，经多次重新结晶后，得到了放射性14C分布均匀的牛胰岛素结晶，这就证明了人工合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素合为一体，它们是同一物质，把这种放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可以知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，从而可了解某些不容易查明的情况或规律，人们把这种用途的放射性同位素叫做示踪原子．[答案](1)B(2)β(3)示踪原子(1)用射线来测量厚度，一般不选取α射线是因为其穿透能力太差，更多的是选取γ射线，也有部分选取β射线的．(2)给病人治疗癌症、培育优良品种、延长食物保质期一般选取γ射线．(3)使用放射线时安全是第一位的．原子核的人工转变与衰变的比较原子核的衰变原子核的人工转变发生反应的原子核具有放射性的不稳定核所有的原子核反应条件自发进行，无条件利用α粒子、质子、中子或γ光子作为“炮弹”轰击靶核反应本质核子数变化，形成新核核子的重组，形成新核典型反应23892U→23490Th＋42He14 7N＋42He→17 8O＋11H核反应方程的特点箭头左边只有一个放射性原子核箭头左边有靶核和“炮弹”各一个核反应的规律质量数守恒(注意质量并不守恒)，电荷数守恒书写方程的原则尊重实验事实，不能仅仅依据守恒定律主观臆造下列方程中属于衰变的是()，属于人工转变的是()，生成原来元素的同位素的是()，放出β粒子的是()①12353I＋10n→12453I②23892U→23490Th＋42He③21482Bb→21483Bi＋0－1e④94Be＋42He→12 6C＋10n[解析]首先从方程左端去判断哪种是衰变、哪种是人工转变，当方程左端只有一种元素的原子核时，只能是衰变，故②③为衰变，①④为人工转变；而同位素的产生，是根据原子序数相同而质量数不同来判断，所以①会生成该元素的同位素；判断β衰变，只需要看清衰变方程右端是否产生电子即可，应选③.[答案]②③①④①③[随堂检测]1．如图所示是查德威克实验示意图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子，这种粒子是()A．正电子B．中子C．光子D．电子解析：选B.查德威克实验用人工转变的方法发现了中子，中子的贯穿能力很强，故B 正确．2．(多选)在下列应用中，利用了放射性同位素射线的是()A．利用α射线照射可消除机器运转中产生的有害静电B．用射线照射种子可以使种子变异，培育出新品种C．用伦琴射线透视人体D．肿瘤病人在医院进行放疗答案：ABD3．(多选)下列应用中，放射性同位素作为示踪原子的是()A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，根据探测器的测量，找出合理的施肥规律C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹D．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，诊断甲状腺的疾病解析：选ABD.利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用γ射线穿透能力强的特点，因此选项C不属于示踪原子的应用．4．以下是物理学史上3个著名的核反应方程x＋73Li→2y y＋14 7N→x＋17 8O y＋94Be→z＋12 6Cx、y和z是3种不同的粒子，其中z是()A．α粒子B．质子C．中子D．电子解析：选C.根据质量数守恒和电荷数守恒可以确定x为质子11H，y为42He即α粒子，z 为中子10n.5．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上，并指出哪些是核的人工转变．(1)238 92U→234 90Th＋________；(2)94Be＋42He→126C＋________；(3)234 90Th→234 91Pa＋________；(4)3015P→3014Si＋________；(5)147N＋42He→178O＋________．解析：在核反应过程中，遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律．对参与反应的所有基本粒子来用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数)配平．未知粒子可根据其电荷数和质量数确定．如(1)电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4，由此可知为α粒子(42He)，同理确定其他粒子分别为：中子(10n)，电子(0－1e)，正电子(0＋1e)，质子(11H)．其中(2)、(5)是核的人工转变．答案：(1)42He(2)10n，核的人工转变(3)0－1e(4)0＋1e(5)11H，核的人工转变[课时作业]一、单项选择题1．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是()A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而产生电，因此达到消除有害静电的目的B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是使其成为更优良的品种D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害解析：选D.利用放射线消除有害静电是利用放射线的电离性，使空气分子电离成为导体，将静电泄出．γ射线对人体细胞伤害太大，不能用来进行人体透视．作物种子发生的DNA突变不一定都是有益的，还要经过筛选才能培育出优良品种．用γ射线治疗肿瘤对人体肯定有副作用，因此要科学地严格控制剂量．本题选D.2．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是()A．利用γ射线使空气电离，把静电荷导走B．利用β射线照射植物的种子，使产量显著增加C．利用α射线来治疗肺癌、食道癌等疾病D．利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子解析：选D.γ射线的电离作用很弱，应利用α射线的电离作用，A错；γ射线对生物具有物理化学作用，照射种子可使基因变异，可用于放射性治疗，β射线不具有生物作用，B、C均错；同位素的核外电子数相同，化学性质相同，放射性同位素带有“放射性标记”，可用探测器探测，D对．3．用中子轰击2713Al，产生2411Na和X粒子，2411Na具有放射性，它衰变后变成2412Mg，则X 粒子和钠的衰变过程分别是()A．质子，α衰变B．电子，α衰变C．α粒子，β衰变D．正电子，β衰变解析：选C.无论原子核的衰变，还是原子核的人工转变，都满足质量数守恒和电荷数守恒，根据以上守恒可得如下方程：10n＋2713Al→2411Na＋42He，2411Na→2412Mg＋0－1e.显然，X粒子是α粒子，钠发生了β衰变．4．以下几个核反应方程，粒子X代表中子的方程是()A．14 7N＋42He→17 8O＋X B．94Be＋42He→12 6C＋XC．3015P→3014Si＋X D．14 6C→14 7N＋X解析：选B.由核反应过程中质量数和电荷数守恒可以判断出选项B正确．5．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为16 8O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b的判断正确的是()A．X代表中子，a＝17，b＝1B．X代表正电子，a＝17，b＝－1C．X代表正电子，a＝17，b＝1D．X代表质子，a＝17，b＝1解析：选C.根据质量数、电荷数守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，因此X可表示为01e，即正电子，故C项正确，A、B、D三项错误．6．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线．利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀．可利用的元素是() A．钋210 B．氡222C．锶90 D．铀238解析：选C.要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．二、多项选择题7．对放射性同位素的应用，下列说法中正确的是()A．射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用B．对具有放射性的废料，要装入特制的容器并深埋地下进行处理C．γ射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里，而不能随意放置D．对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的解析：选BCD.射线杀伤癌细胞的同时对人体的正常细胞也是有害的，A选项错误；B、C、D关于射线的防护的表述都是正确的．8．三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦核(42He)．则下面说法正确的是()A．X核比Z核多一个质子B．X核比Z核少一个中子C．X核的质量数比Z核质量数大3D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍解析：选CD.设原子核X的符号为a b X，则原子核Y为a b－1Y，a b X―→0＋1e＋a b－1Y，11H＋a b－1Y―→42He＋a－3b－2Z，故原子核Z为a－3b－2Z.9．用盖革·米勒计数器测定放射线源的放射强度为每分钟405次，若将一张厚纸板放在计数器与放射源之间，计数器几乎测不到射线，10天后再测量，测得该放射源的放射强度为每分钟101次，则下列关于射线性质及它的半衰期的说法正确的是() A．放射源射出的是α射线B．放射源射出的是β射线C．这种放射性元素的半衰期是5天D．这种放射性元素的半衰期是2.5天解析：选AC.因厚纸板能挡住这种射线，可知这种射线是穿透能力最差的α射线，选项A正确，B错误；因放射性元素原子核个数与单位时间内衰变的次数成正比，10天后测出放射强度为原来的四分之一，说明10天后放射性元素的原子核个数只有原来的四分之一，由半衰期公式知，已经过了两个半衰期，故半衰期是5天．10．正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素15 8O注入人体，15 8 O在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭转化为一对γ光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图象．则根据PET的原理判断下列表述正确的是() A．15 8O在人体内的衰变方程是15 8O→15 7N＋01eB．正、负电子湮灭方程是01e＋0－1e→2γC．在PET中，15 8O主要用途是作为示踪原子D．在PET中，15 8O主要用途是参与人体的新陈代谢解析：选ABC.显像的原理是采集γ光子，即注入人体内的15 8O衰变放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为γ光子，因此15 8O主要用途是作为示踪原子，D错．三、非选择题11．中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素202 78Pt.制取过程如下：(1)用质子轰击铍靶94Be产生快中子；(2)用快中子轰击汞204 80Hg，反应过程可能有两种：①生成202 78Pt，放出氦原子核；②生成202 78Pt，放出质子、中子；(3)生成的202 78Pt发生两次β衰变，变成稳定的原子核汞202 80Hg.写出上述核反应方程式．解析：根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程．(1)94Be＋11H→95B＋10n.(2)①204 80Hg＋10n→202 78Pt＋32He；②204 80Hg＋10n→202 78Pt＋211H＋10n.(3)202 78Pt→202 79Au＋0－1e；202Au→202 80Hg＋0－1e.79答案：见解析12．1934年，约里奥·居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时，除了测到预料中的中子外，还探测到了正电子．正电子的质量跟电子的质量相同，带一个单位的正电荷，跟电子的电性正好相反，是电子的反粒子．更意外的是，拿走α放射源以后，铝箔虽不再发射中子，但仍然继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期．原来，铝箔被α粒子击中后发生了如下反应：2713Al＋42He→3015P＋10n，这里的3015P就是一种人工放射性同位素，正电子就是它衰变过程中放射出来的．(1)写出放射性同位素3015P放出正电子的核反应方程；(2)放射性同位素3015P放出正电子的衰变称为正β衰变，我们知道原子核内只有中子和质子，那么正β衰变中的正电子从何而来？解析：(1)核反应方程为3015P→3014Si＋01e.(2)原子核内只有质子和中子，没有电子，也没有正电子，正β衰变是原子核内的一个质子转换成一个中子，同时放出正电子，核反应方程为11H→10n＋01e.答案：(1)3015P→3014Si＋01e(2)正电子是原子核内的一个质子转换成一个中子放出正电子。
精选2019-2020年粤教版物理选修3-5第四章 原子核第03节 放射性同位素课后辅导练习第三十五篇
精选2019-2020年粤教版物理选修3-5第四章原子核第03节放射性同位素课后辅导练习第三十五篇第1题【单选题】如图所示是显像管原理俯视图，接通电源后，电子从电子枪射出，没有磁场时打在O ，为使电子偏转，在管颈安装了偏转线圈产生偏转磁场，如果要使电子束在水平方向偏离中心，打在荧光屏的A点，偏转磁场应该( )A、竖直向下B、竖直向上C、水平向左D、水平向右【答案】：【解析】：第2题【单选题】如图所示是医生用计算机辅助某种射线断层摄影（简称“CT”）检查身体的情景，这种能穿透身体的射线是( )B、可见光C、紫外线D、X射线【答案】：【解析】：第3题【单选题】关于下面四个装置说法正确的是( )A、实验可以说明α粒子的贯穿本领很强B、实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释C、是利用α射线来监控金属板厚度的变化D、进行的是聚变反应【解析】：第4题【单选题】一群处于基态的氢原子吸收了波长为λ1的电磁波后，会释放出多种波长的电磁波，其中有一种电磁波的波长为λ2 ，则下列说法正确的是( )A、λ1一定不小于λ2B、λ1一定不大于λ2C、λ1一定不会等于λ2D、λ1一定等于λ2【答案】：【解析】：第5题【单选题】下列说法正确的是( )A、阴极射线和β射线本质上都是电子流，都来自于原子的核外电子B、温度越高，黑体辐射强度的极大值向频率较小的方向移动C、天然放射现象的发现，让人们不知道原子核不是组成物质的最小微粒D、公安机关对2014年5月初南京丢失铱﹣192放射源的4名责任人采取强制措施是因为该放射源放出大剂量的射线会污染环境和危害生命．【答案】：【解析】：第6题【单选题】分别用α、β、γ三种射线照射放在干燥空气中的带正电的验电器，则( )A、用α射线照射时，验电器的带电荷量将增加B、用β射线照射时，验电器的电荷量将先喊少后增加C、用三种射线照射时，验电器的电荷都将消失D、用γ射线照射时，验电器的带电量将不变【答案】：【解析】：第7题【单选题】同位素是指( )A、核子数相同而质子数不同的原子B、核子数相同而中子数不同的原子C、质子数相同而核子数不同的原子D、中子数相同而核子数不同的原子【答案】：【解析】：第8题【单选题】如图所示的阴极射线管的玻璃管内已经抽成真空，当左右两个电极连接到高压电源时，阴极会发射电子，电子在电场的加速下飞向阳极，挡板上有一个扁平的狭缝，电子飞过挡板后形成一个扁平的电子束，长条形的荧光板在阳极端稍稍倾向轴线，电子束掠射到荧光板上，显示出电子束的径迹，现在用该装置研究磁场对运动电荷的作用的实验，下列对该实验的说法正确的是( )A、没有施加磁场时，电子束的径迹是一条抛物线B、若图中左侧是阴极射线管的阴极，加上图示的磁场，电子束会向上偏转C、施加磁场后，根据电子束在磁场中运动径迹和磁场方向，可由相关知识判断出阴极射线管两个电极的极性D、施加磁场后，结合阴极射线管的两个电极的极性和电子束在磁场中运动的径迹，可以判断出磁场的方向，但无法判断出磁场的强弱【答案】：【解析】：第9题【单选题】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、氡半衰期为3.8天，若取40个氡原子核，经7.6天后就一定剩下10个氡原子核了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β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γ射线【答案】：【解析】：第10题【单选题】关于阴极射线，下列说法正确的是( )A、阴极射线就是稀薄气体导电时的辉光放电现象B、阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流C、阴极射线是由德国物理学家戈德斯坦命名的D、阴极射线就是X射线【答案】：【解析】：第11题【多选题】下列说法正确的是( )A、放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关B、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的C、结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定D、根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大【答案】：【解析】：第12题【填空题】1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______．图中A为放射源发出的______粒子，B为______气．【答案】：【解析】：第13题【计算题】1934年，法国科学家约里奥﹣居里夫妇用α粒子轰击铝（Al），产生出中子和磷的放射性同位素，因首次获得人工放射性物质而得到1935年的诺贝尔化学奖．请写出该核反应的方程式？【答案】：【解析】：第14题【综合题】在电脑显示器的真空示波管内，控制电子束扫描的偏转场是匀强磁场，磁场区域是宽度为3.0cm的矩形，右边界距荧光屏20.0cm ，高度足够．某段时间内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B=4.55×10^﹣^3T不变．电子初速度不计，经U=4550V电压加速后沿中心线射入磁场，偏转后打在屏上产生亮点（若无磁场，亮点在屏中心），已知电子的质量m=0.91×10^﹣^30kg ，电荷量e=1.6×10^﹣^19C ．在图中大致图出电子运动的径迹；""求亮点偏离荧光屏中心的距离．""【答案】：【解析】：第15题【综合题】电视机显像管简单原理如图所示，初速度不计的电子经加速电场加速后进入有限边界宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B ，如要求电子束偏转角为α ，已知电子电量为e ，质量为m ．画出整个过程的轨迹图；""最新教育资料精选电子在磁场中运动的时间；""求加速电场的电势差U ．""【答案】：【解析】：11/ 11。
高中物理粤教版选修3-5第四章第三节：放射性同位素+同步练习+.doc
第三节放射性同位素同步练习1．原子核在其他粒子的轰击下产生新的原子核的过程中叫_________________，与衰变一样，该过程中也遵守____________守恒和_____________守恒。
2．放射性同位素主要应用它的__________________，以及作为________________。
3．写出下列核反应方程，并注明对应的人名：发现质子：_______________________________________，________________；发现中子：_______________________________________，________________；发现正电子：_____________________________________，________________。
4．有人工方法获得放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素不过40几种，而今天人工制造的放射性同位素已达到1000多种，每种元素都有放射性同位素。
放射性同位素在、、和等许多方面都得了广泛的应用。
5．关于放射性同位素，下列说法正确的是( )A．放射性同位素与放射性元素一样，都具有一定的半衰期，衰变规律一样B．放射性同位素衰变可以生成另一种新元素C．放射性同位素只能是天然衰变时产生的，不能用人工方法测得D．以上说法都不对6．关于同位素，下列说法正确的是( )A．原子序数等于核内质子数与核外电子数之差B．原子序数等于核内质子数与中子数之差C．原子序数相同的元素，互为同位素D．核内质子数相同的元素，互为同位素7．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后生成镁24，则X 粒子和钠的衰变过程分别是( )A．质子，α衰变B．电子，α衰变C．α粒子，β衰变D．正电子，β衰变8．一质子以107m/s的速度撞击一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核。
已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则( )A．核反应方程为2713Al＋11H→2814SiB．核反应方程为2713Al＋11P→2814SiC．硅原子核速度的数量级为107m/s，方向与质子的初速度方向一致D．硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子的初速度方向一致9．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是( )A．作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质B．作为示踪原子是利用了放射性同位素的射线可以被仪器探测到的特点C．γ射线探伤是利用了γ射线贯穿能力很强的性质D．γ射线探伤是利用了γ射线电离能力很强的性质10．下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是( ) A．利用钻60治疗肿瘤等疾病B．射线探伤C．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况D．把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测其吸收养分的情况11．对放射性的应用，下列说法正确的是( )A．放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，所以人体可以经常照射B．对放射性的肥料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C．射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里，而不能随意放置D．对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的12．带电的检测器在放射线的照射下电荷会很快消失，其原因是( ) A．射线的贯穿作用B．射线的电离作用C．射线的物理化学作用D．以上均不正确13．1965年，我国科学家首次用人工合成的方法合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素是同一种物质，所使用的鉴别技术是( )A．光谱分析B．同位素示踪原子C．微机技术D．测定介电常数14．联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属铀中提炼铀235以后的副产品，其主要成分是铀238。
粤教版高中物理选修三5.4放射性同位素练习3(含答案)
20222023学年新教材粤教版（2019）高中物理选择性必修三5.4放射性同位素同步练习一．多选题（共8小题）（多选）1．关于同位素，下列说法中正确的是（）A．同位素具有相同的化学性质B．同位素具有相同的核子数C．同位素具有相同的质子数D．同位素具有相同的中子数（多选）2．人工放射性同位素被广泛应用，是因为（）A．放射性同位素的半衰期比较短B．放射性同位素放射强度容易控制C．放射性同位素的射线具有较强的杀伤力，能用来治疗癌症、灭菌消毒等D．放射性同位素作为示踪剂时，由于其放射性对人体有害，故一定不能对人体使用（多选）3．下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是（）A．日本福岛大地震引起的第一核电站1至4号机组核废料池泄漏B．以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用贫铀弹C．汶川大地震D．前苏联切尔诺贝利核电站爆炸（多选）4．放射性同位素被广泛应用，下列说法正确的是（）A．放射性同位素的半衰期都比较短，对环境的危害较小B．放射性同位素能够消除静电是因为其发出的γ射线C．用放射性同位素参与化学反应可以起到示踪的作用D．放射性同位素可以作为核燃料进行发电（多选）5．关于放射性同位素应用的下列说法中错误的是（）A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到了消除有害静电的目的B．利用射线的贯穿性可以为金属探伤，但射线对人体细胞伤害太大不能进行人体的透视C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D．用射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害（多选）6．关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是（）A．示踪原子是利用放射性同位素的贯穿能力很强的性质B．示踪原子是利用放射性同位素放出射线可被仪器探测的特点C．γ射线探伤利用了γ射线贯穿能力很强的性质D．γ射线探伤利用了γ射线电离能力很强的性质（多选）7．2000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100m的海底．“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视．几十年来人们向以巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用．其原因有（）A．铀、钚等核废料有放射性B．铀、钚等核废料的半衰期很长C．铀、钚等重金属有毒性D．铀、钚等核废料会造成爆炸（多选）8．月球的表面长期受到宇宙射线的照顾，使得“月壤”中的He含量十分丰富，科学家认为He是发生核聚变的极好原料，将来He也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大。
2016-2017高三物理粤教版选修3-5 第四章第三节放射性同位素 课时作业 Word版含解析
一、单项选择题1．有关同位素，下列说法中不．正确的是()A．同位素具有相同的化学性质B．同位素具有相同的核子数C．同位素具有相同的质子数D．同位素具有不同的中子数解析：选B.同位素具有相同的质子数和不同的中子数，化学性质相同．2．下列应用中放射性同位素不．是作为示踪原子的是()A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，根据探测器的测量，找出合理的施肥规律C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹D．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，诊断甲状腺的疾病解析：选C.利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用γ射线穿透能力强的特点，因此选项C不属于示踪原子的应用．3．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为168O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b的判断正确的是()A．X代表中子，a＝17，b＝1B．X代表正电子，a＝17，b＝－1C．X代表正电子，a＝17，b＝1D．X代表质子，a＝17，b＝1解析：选C.根据质量数、电荷数守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，因此X可表示为01e，即正电子，故C项正确，A、B、D三项错误．4．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀．可利用的元素是() A．钋210 B．氡222C．锶90 D．铀238解析：选C.要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．5．用高能8636Kr(氪)离子轰击20882Pb(铅)，释放出一个中子后，生成了一个新核．关于新核的推断正确的是()A．其质子数为122 B．其质量数为294C．其原子序数为118 D．其中子数为90解析：选C.核反应方程为20882Pb＋8636Kr―→10n＋293118X，新核质量数为293，质子数为118，中子数为293－118＝175.故正确选项为C.6．本题中用大写字母代表原子核，E经α衰变成为F，再经β衰变成为G，再经α衰变成为H.上述系列衰变可记为：E ――→αF ――→βG ――→αH ；另一系列衰变为：P ――→βQ ――→βR ――→αS.已知P 和F 是同位素，则( )A ．Q 和G 是同位素，R 和H 是同位素B ．R 和E 是同位素，S 和F 是同位素C ．R 和G 是同位素，S 和H 是同位素D ．Q 和E 是同位素，R 和F 是同位素解析：选B.设P 和F 的质子数为n .二、双项选择题7．有关放射性同位素3015P 的下列说法，正确的是( )A.3015P 与3014X 互为同位素B.3015P 与其同位素有相同的化学性质C ．用3015P 制成化合物后它的半衰期变长D ．含有3015P 的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响解析：选BD.同位素应具有相同的质子数，故A 错；同位素具有相同的化学性质与半衰期，B 对、C 错；放射性同位素可作为示踪原子，故D 对．8．下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是( )A.94Be ＋42He →12 6C ＋XB.14 7N ＋42He →17 8O ＋XC.204 80Hg ＋10n →202 78Pt ＋211H ＋XD.239 92U →239 93Np ＋X解析：选AC.核反应和核衰变方程中，反应前后应遵从质量数守恒和电荷数守恒，由此可得出正确答案为A 、C ，而B 、D 错误．9．放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制，这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是( )A ．医学上制成γ刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤B ．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C ．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D ．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期解析：选AD.γ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B 错误；γ射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，C 错误．☆10.三个原子核X 、Y 、Z ，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核与质子发生核反应后生成Z 核并放出一个氦核(42He)．则下面说法正确的是( )A ．X 核比Z 核多一个质子B ．X 核比Z 核少一个中子C ．X 核的质量数比Z 核质量数大3D ．X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的2倍解析：选CD.设原子核X 的符号为a b X ，则原子核Y 为 a b －1Y ，a b X ―→ 0＋1e ＋ a b －1Y ，11H ＋ a b －1Y ―→42He ＋a －3b －2Z ，故原子核Z 为a －3b －2Z.三、非选择题11．自然界中的铀和钴都有同位素．(1)铀主要以三种同位素的形式存在，三者的原子百分含量分别为234 92U 0.005%，235 92U0.72%，238 92U 99.275%.请写出计算铀元素近似原子量的计算式(不必算出具体数值)：________. (2)放射性同位素钴60能够产生γ射线．高速运动的γ射线作用于DNA ，能够产生氢键断裂、碱基替换等效应，从而有可能诱发生物产生________，使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种．此外用γ射线照射过的食品有利于贮藏，这是因为γ射线能________、________.在进行照射生物或食品的操作时，需要注意人体保护．操作完毕后，人体________(填“可以”或“不可以”)直接接触射线处理过的材料．解析：铀元素的原子量等于每种同位素与其百分含量乘积之和，即(234×0.005＋235×0.72＋238×99.275)×10－2；γ射线的照射强度增大到一定程度往往会使品种基因突变．由于经过放射线同位素照射处理过的材料无放射性，所以人体完全可以直接接触它．答案：(1)(234×0.005＋235×0.72＋238×99.275)×10－2(2)基因突变杀虫杀菌可以12．正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段．PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13作示踪剂．氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的．反应中同时还产生另一种粒子，试写出该反应方程．解析：由题意可知：氧16(168O)在质子(11H)的轰击下产生了氮13(137N)和另外一种粒子，由质量数和电荷数守恒可知另一种粒子是42He，所以核反应方程为：16O＋11H→137N＋42He.8答案：168O＋11H→137N＋42He。
高中物理粤教版选修3-5 第四章第三节放射性同位素 课堂练习 Word版含解析
1．(单选)如图所示是查德威克实验示意图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子，这种粒子是()A．正电子B．中子C．光子D．电子解析：选B.查德威克实验用人工转变的方法发现了中子，中子的贯穿能力很强，故B 正确．2．(单选)医学界通过14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C的用途是()A．示踪原子B．电离作用C．催化作用D．贯穿作用解析：选A.用14C标记C60来查明元素的行踪，发现可以通过断裂DNA抑制艾滋病病毒的繁殖，因此14C的作用是作示踪原子，故A正确．3．(双选)关于放射性同位素，以下说法正确的是()A．放射性同位素与放射性元素一样，都有一定的半衰期，衰变规律一样B．放射性同位素衰变可生成另一种新元素C．放射性同位素只能在天然衰变时产生，不能用人工方法制得D．以上说法均不对解析：选AB.放射性同位素也具有放射性，半衰期也不受物理和化学因素的影响，衰变后生成新的原子核，选项A、B正确．4．(单选)氮核137N具有放射性，能自发放射出正电子，该原子核内含有()A．7个中子、6个质子、1个正电子B．6个中子、7个质子C．13个中子、7个正电子D．13个质子、6个电子解析：选B.元素符号左下角为质子数，左上角为质量数，而核内质子数等于核外电子数，所以该原子核内有7个质子、6个中子，核外有7个电子，所以选B.5．完成下列核反应方程，并指出其中哪个是发现质子的核反应方程，哪个是发现中子的核反应方程．(1)147N＋10n→146C＋________(2)147N＋42He→178O＋________(3)105B＋10n→________＋42He(4)94Be＋42He→________＋10n(5)5626Fe＋21H→5727Co＋________答案：(1)11H(2)11H，发现质子的核反应方程(3)73Li(4)126C，发现中子的核反应方程(5)10n。
高中物理第四章原子核4-3放射性同位素课时训练粤教版选修3_5
高中物理第四章原子核4-3放射性同位素课时训练粤教版选修3_5基础夯实1.用“γ刀”进行手术,可以使病人在清醒状态下经过较短的时间内完成手术,在此过程中,主要利用:①γ射线具有较强的穿透本领;②γ射线很容易绕过障碍物到达病灶区域;③γ射线具有很强的电离能力,从而使癌细胞电离而被破坏;④γ射线具有很高的能量.上述描述中正确的是()A.①②B.②③C.①②③D.①④答案D解析用“γ刀”进行手术,利用的是γ射线具有较强的穿透本领能够进入病灶区,再利用γ射线具有很高的能量杀死癌细胞.γ射线的电离本领最弱,故选项D是正确的.2.在下列4个核反应方程中,x表示质子的是()ASi+xBTh+xCAlMg+xDAlHeP+x答案C解析由质量数守恒和电荷数守恒知,A中x为正电子e,B中x为He,C 中x为质子H,D中x为中子n.3.α粒子轰击硼10后,生成氮13,放出X粒子,而氮13是不稳定的,它放出Y粒子后变成碳13,那么X粒子和Y粒子分别是()A.质子和中子B.质子和正电子C.中子和负电子D.中子和正电子答案D解析根据题意可以写出核反应方程为He→e,所以选项D正确.4.关于放射性同位素的应用,下列说法正确的是()A.利用γ射线使空气电离,把静电荷导走B.利用β射线照射植物的种子,使产量显著增加C.利用α射线来治疗肺癌、食道癌等疾病D.利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同,作为示踪原子答案D解析选项个性分析综合点评A错误γ射线的电离作用很弱,应利用α射线的电离作用利用α射线的电离作用可消除静电,利用γ射线的生物作用可使种子变异、治疗癌症B错误γ射线对生物具有物理化学作用,照射种子可使基因变异,可用于放射性治疗,β射线不具有生物作用C错误D正同位素的核外电子数相同,化学性质相同,放。
《第四节 放射性同位素》(同步训练)高中物理选择性必修 第三册_粤教版_2024-2025学年
《第四节放射性同位素》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、题干：放射性同位素在工业生产中广泛应用的主要原因之一是：A、放射性同位素具有很高的能量B、放射性同位素具有稳定的物理性质C、放射性同位素能够发生衰变，产生射线D、放射性同位素能够通过化学反应改变其性质2、题干：下列关于放射性物质的辐射类型，说法不正确的是：A、α射线在通过空气时，能穿透10米左右的距离B、β射线在通过空气时，能穿透几厘米到几十厘米的距离C、γ射线在通过空气时，能穿透几米到几十米的距离D、三种射线在通过物质时，α射线穿透力最强3、题目：以下哪种说法是关于放射性同位素应用错误的？A. 放射性同位素在医学上可用于治疗癌症B. 放射性同位素在农业上可用于促进植物生长C. 放射性同位素在地质勘探中可用于寻找石油资源D. 放射性同位素可用于检测材料内部的缺陷4、题目：在放射性同位素的应用中，以下哪个因素不是影响其应用效果的主要因素？A. 放射性强度B. 放射性类型C. 放射性半衰期D. 放射性同位素的价格5、下列关于放射性同位素的说法，正确的是（）。
A、同位素的所有原子核中的中子数和质子数都相同B、放射性同位素的放射性是由其化学性质决定的C、所有放射性同位素的半衰期都是固定的，不会随外界环境因素的变化而变化D、放射性同位素的衰变过程是自发进行的，不受到温度、压力等因素的影响6、如果某种放射性同位素的初始质量为10克，经过一段时间后测量其质量为2.5克，已知该同位素的半衰期是10年，则经过的时间是（）。
A、10年B、20年C、30年D、40年7、放射性物质在衰变过程中产生的α粒子、β粒子的能量分别为Eα和Eβ，α衰变和β衰变的半衰期分别为Tα和Tβ。
若将这两种衰变产生的放射性物质放在同一容器中，则以下关于衰变产物数量的说法正确的是：A、α衰变产生的放射性物质数量随时间变化比β衰变快B、β衰变产生的放射性物质数量随时间变化比α衰变快C、α衰变产生的放射性物质数量始终多于β衰变产生的放射性物质D、β衰变产生的放射性物质数量始终多于α衰变产生的放射性物质二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于放射性同位素的说法正确的是：A、放射性同位素具有稳定的原子核B、放射性同位素在衰变过程中会释放出α粒子、β粒子和γ射线C、放射性同位素的应用主要集中在核能发电和医学治疗D、放射性同位素可以用于考古学中的年代测定2、以下关于放射性衰变的描述中，哪些是正确的：A、β衰变过程中，原子核的质子数增加，中子数减少B、α衰变过程中，原子核的质子数减少，中子数减少C、γ衰变不改变原子核的质子数和中子数，但会改变其能量状态D、放射性衰变的速率与原子核的初始能量有关3、放射性同位素在医学、考古和工业中有着广泛应用，下列关于放射性同位素应用的说法正确的是（）。
19学年高中物理： 第四章 原子核 第三节 放射性同位素分层训练 粤教版选修3-5(含答案).doc
第三节放射性同位素A级抓基础1．(多选)放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制，这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是( )A．医学上制成γ刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤B．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期解析：γ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B 错误；γ射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，C错误；γ射线能量很大，可以杀菌，延长水果的保存期，对肿瘤细胞有很强的杀伤作用，A、D正确．答案：AD2．放射性同位素能被用作示踪原子，以下说法错误的是( )A．放射性同位素不改变其化学性质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．半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D．放射性同位素容易制造解析：放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与的正常的物理、化学、生物的过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性的危害，因此，选项A、B、C正确，选项D错误．答案：D3．(多选)联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中使用的贫铀炸弹的残留物长期危害环境，对当地居民的健康也产生了严重的影响，下列有关说法正确的是( )A ．贫铀炸弹的残留物存在放射性，且半衰期很长，对环境产生长期危害B ．贫铀炸弹的残留物不会对人体产生危害，但对环境产生了长期危害C ．过量的射线对人体组织具有破坏性D ．受到射线伤害后，人能立即感觉到射线对人体的破坏 解析：贫铀炸弹的残留物对人体和环境都会产生长期危害，A 正确，B 错误．过量射线对人体造成的伤害有时不会马上感觉到，C 正确，D 错误．答案：AC4．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为16 8O ＋10n →a 7N ＋0b X ，对式中X 、a 、b 判断正确的是( )A ．X 代表正电子，a ＝17，b ＝1B ．X 代表电子，a ＝17，b ＝－1C ．X 代表中子，a ＝17，b ＝1D ．X 代表质子，a ＝17，b ＝1解析：根据电荷数守恒，知b ＝1，则X 代表正电子. 根据质量数守恒，a ＝17，A 正确．答案：A5．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上．(1)238 92U →234 90Th ＋____________；(2)94Be ＋42He →12 6C ＋________；(3)234 90Th →234 91Pa ＋__________；(4)3015P →3014Si ＋____________；(5)235 92U ＋________→9038Sr ＋136 54Xe ＋1010n ；(6)14 7N ＋42He →17 8O ＋________．解析：在核反应过程中，遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律．对参与反应的所有基本粒子采用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数)配平．未知粒子可根据其电荷数和质量数确定．如(1)电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4，由此可知为α粒子(42He)，同理确定其他粒子分别为：中子(10n)，电子(0－1e)，正电子(0＋1e)，中子(10n)，质子(11H)．答案：(1)42He (2)10n (3)0－1e (4)0＋1e (5)10n (6)11HB 级 提能力6．(多选)在下列核反应方程中，X 代表质子的方程是( )A.2713Al ＋42He →3015P ＋XB.14 7N ＋42He →17 8O ＋XC.21H ＋γ→10n ＋XD.31H ＋X →42He ＋10n解析：根据核反应的质量数和电荷数相等可知，A 中X 代表中子10n ；B 中X 代表质子11H ；C 中X 代表质子11H ；D 中X 代表氘核21H ，故选BC.答案：BC7．(多选)下列核反应方程不正确的是( )A.14 7N ＋42He →17 8O ＋10nB.235 92U ＋10n →9038Sr ＋136 54Xe ＋1010nC ．U 238 92→234 90Th ＋42HeD.21H ＋31H →42He ＋10n解析：由核反应可知，质量数反应前后均为18，反应前电荷数为9，反应后电荷数为8，不能满足核反应关系，故A 错误；反应前后质量数及电荷数均守恒，故B 正确；反应前后质量数及电荷数均守恒，但U 23892书写错误，故C 错误；反应前后质量数及电荷数均守恒，故D 正确．本题选错误的，故选AC.答案：AC8．以下是物理学史上3个著名的核反应方程x ＋73Li →2y y ＋14 7N →x ＋17 8O y ＋94Be →z ＋12 6Cx 、y 和z 是3种不同的粒子，其中z 是( )A ．α粒子B ．质子C ．中子D ．电子解析：将题给3个方程相加，整理后得73Li ＋14 7N ＋94Be →17 8O＋12 6C ＋Z ，根据电荷数守恒和质量数守恒，Z 的质量数为1，电荷数为0，为中子，C 正确．答案：C9．(多选)正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素15 8O 注入人体，15 8O 在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像. 则根据PET 原理判断下列表述正确的是( )A.15 8O 在人体内衰变方程是15 8O →15 7N ＋01eB ．正、负电子湮灭方程是01e ＋ 0－1e →2γC ．在PET 中，15 8O 的主要用途是作为示踪原子D ．在PET 中，15 8O 的主要用途是参与人体的新陈代谢解析：由质量数守恒和电荷数守恒知，衰变方程是15 8O →15 7N＋01e ，故A 正确；正负电子湮灭生成两个光子，故B 正确；在PET 中， 15 8O 的主要用途是作为示踪原子被探测器探测到，故C 正确、D 错误．答案：ABC10．一个静止的氮核14 7N 俘获一个速度为1.1×107 m/s 的氦核变成B 、C 两个新核，设B 的速度方向与氦核速度方向相同、大小为4×106 m/s ，B 的质量数是C 的17倍，B 、C 两原子核的电荷数之比为8∶1.(1)写出核反应方程；(2)估算C 核的速度大小．解析：(1)由题可知B 、C 电荷数之和为9，因为B 、C 两原子核的电荷数之比为8∶1，则B 的电荷数为8，C 的电荷数为1；由题可知B 、C 质量数之和为18，因为B 的质量是C 的17倍，则B 的质量数为17，则C 的质量数为1，所以B 为17 8O ，C 为11H.故核反应方程为： 14 7N ＋42He →17 8O ＋11H(2)设氦核的速度方向为正方向；根据动量守恒得：m He v He ＝m B v B ＋m C v C代入数据得： v C ＝－2.4×107 m/s答案：(1)14 7N ＋42He →17 8O ＋11H(2) v C ＝－2.4×107 m/s。
金版学案2018-2019学年物理(粤教版)选修3-5试题：第四章第三节放射性同位素
第四章原子核第三节放射性同位素A级 抓基础1．(多选)放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制，这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是( )A．医学上制成γ刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤B．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期解析：γ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B错误；γ射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，C错误；γ射线能量很大，可以杀菌，延长水果的保存期，对肿瘤细胞有很强的杀伤作用，A、D正确．答案：AD2．放射性同位素能被用作示踪原子，以下说法错误的是( ) A．放射性同位素不改变其化学性质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．半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D．放射性同位素容易制造解析：放射性同位素用作示踪原子，主要是用放射性同位素替代没有放射性的同位素参与的正常的物理、化学、生物的过程，既要利用化学性质相同，也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响，同时还要考虑放射性的危害，因此，选项A、B、C正确，选项D错误．答案：D3．(多选)联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中使用的贫铀炸弹的残留物长期危害环境，对当地居民的健康也产生了严重的影响，下列有关说法正确的是( ) A．贫铀炸弹的残留物存在放射性，且半衰期很长，对环境产生长期危害B．贫铀炸弹的残留物不会对人体产生危害，但对环境产生了长期危害C．过量的射线对人体组织具有破坏性D．受到射线伤害后，人能立即感觉到射线对人体的破坏解析：贫铀炸弹的残留物对人体和环境都会产生长期危害，A 正确，B错误．过量射线对人体造成的伤害有时不会马上感觉到，C正确，D错误．答案：AC4．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为16810a70bO＋n→N＋X，对式中X、a、b判断正确的是( )A．X代表正电子，a＝17，b＝1B．X代表电子，a＝17，b＝－1C．X代表中子，a＝17，b＝1D．X代表质子，a＝17，b＝1解析：根据电荷数守恒，知b ＝1，则X 代表正电子.根据质量数守恒，a ＝17，A 正确．答案：A 5．在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列核反应式的横线上．(1)U →Th ＋____________；2389223490(2)Be ＋He →C ＋________；9442126(3)Th →Pa ＋__________；2349023491(4)P →Si ＋____________；30153014(5)U ＋________→Sr ＋Xe ＋10n ；2359290381365410(6)N ＋He →O ＋________．14742178解析：在核反应过程中，遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律．对参与反应的所有基本粒子采用左下角(电荷数)配平，左上角(质量数)配平．未知粒子可根据其电荷数和质量数确定．如(1)电荷数为92－90＝2，质量数为238－234＝4，由此可知为α粒子(He)，同理确定其他粒子分别为：中子(n)，电子(e)，正电子(42100－1e)，中子(n)，质子(H)．0＋1101答案：(1)He (2)n (3)e (4)e (5)n (6)H 42100－10＋1101B 级 提能力6．(多选)在下列核反应方程中，X 代表质子的方程是( )A.Al ＋He →P ＋X B.N ＋He →O ＋X 271342301514742178C.H ＋γ→n ＋X D.H ＋X →He ＋n 2110314210解析：根据核反应的质量数和电荷数相等可知，A 中X 代表中子n ；B 中X 代表质子H ；C 中X 代表质子H ；D 中X 代表氘1011核H ，故选BC.21答案：BC7．(多选)下列核反应方程不正确的是( )A.N ＋He →O ＋n1474217810B.U ＋n →Sr ＋Xe ＋10n235921090381365410C ．U →Th ＋He238922349042D.H ＋H →He ＋n21314210解析：由核反应可知，质量数反应前后均为18，反应前电荷数为9，反应后电荷数为8，不能满足核反应关系，故A 错误；反应前后质量数及电荷数均守恒，故B 正确；反应前后质量数及电荷数均守恒，但U 书写错误，故C 错误；反应前后质量数及电荷数23892均守恒，故D 正确．本题选错误的，故选AC.答案：AC8．以下是物理学史上3个著名的核反应方程x ＋Li →2y y ＋N →x ＋O y ＋Be →z ＋C7314717894126x 、y 和z 是3种不同的粒子，其中z 是( )A ．α粒子B ．质子C ．中子D ．电子解析：将题给3个方程相加，整理后得Li ＋N ＋Be →O ＋C ＋Z ，根据电荷数守恒和质量数守恒，7314794178126Z 的质量数为1，电荷数为0，为中子，C 正确．答案：C9．(多选)正电子发射型计算机断层显像(PET)的基本原理是：将放射性同位素O 注入人体，O 在人体内衰变放出的正电子与158158人体内的负电子相遇湮灭转化为一对γ光子，被探测器采集后，经计算机处理生成清晰图像. 则根据PET 原理判断下列表述正确的是( )158********A.O在人体内衰变方程是O→N＋e010－1B．正、负电子湮灭方程是e＋e→2γ158C．在PET中，O的主要用途是作为示踪原子158D．在PET中，O的主要用途是参与人体的新陈代谢解析：由质量数守恒和电荷数守恒知，衰变方程是15815701O→N＋e，故A正确；正负电子湮灭生成两个光子，故B正158确；在PET中，O的主要用途是作为示踪原子被探测器探测到，故C正确、D错误．答案：ABC14710．一个静止的氮核N俘获一个速度为1.1×107m/s的氦核变成B、C两个新核，设B的速度方向与氦核速度方向相同、大小为4×106m/s，B的质量数是C的17倍，B、C两原子核的电荷数之比为8∶1.(1)写出核反应方程；(2)估算C核的速度大小．解析：(1)由题可知B、C电荷数之和为9，因为B、C两原子核的电荷数之比为8∶1，则B的电荷数为8，C的电荷数为1；由题可知B、C质量数之和为18，因为B的质量是C的17倍，则B1781的质量数为17，则C的质量数为1，所以B为O，C为H. 故147421781核反应方程为：N＋He→O＋H(2)设氦核的速度方向为正方向；根据动量守恒得：m He v He＝m B v B＋m C v C代入数据得：v C＝－2.4×107 m/s147421781答案：(1)N＋He→O＋H(2) v C＝－2.4×107 m/s。
广东省2016-2017高三物理粤教版选修3-5 第四章第三节放射性同位素 课时作业 Word版
一、单项选择题1．有关同位素，下列说法中不．正确的是()A．同位素具有相同的化学性质B．同位素具有相同的核子数C．同位素具有相同的质子数D．同位素具有不同的中子数解析：选B.同位素具有相同的质子数和不同的中子数，化学性质相同．2．下列应用中放射性同位素不．是作为示踪原子的是()A．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况B．把含有放射性元素的肥料施给农作物，根据探测器的测量，找出合理的施肥规律C．利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹D．给怀疑患有甲状腺病的病人注射碘131，诊断甲状腺的疾病解析：选C.利用射线探伤法检查金属中的砂眼和裂纹是利用γ射线穿透能力强的特点，因此选项C不属于示踪原子的应用．3．用中子轰击氧原子核的核反应方程式为168O＋10n→a7N＋0b X，对式中X、a、b的判断正确的是()A．X代表中子，a＝17，b＝1B．X代表正电子，a＝17，b＝－1C．X代表正电子，a＝17，b＝1D．X代表质子，a＝17，b＝1解析：选C.根据质量数、电荷数守恒可知a＝17，b＝8＋0－7＝1，因此X可表示为01e，即正电子，故C项正确，A、B、D三项错误．4．放射性在技术上有很多应用，不同的放射源可用于不同目的．下表列出了一些放射利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀．可利用的元素是() A．钋210 B．氡222C．锶90 D．铀238解析：选C.要测定聚乙烯薄膜的厚度，则要求射线可以穿透薄膜，因此α射线不合适；另外，射线穿透作用还要受薄膜厚度影响，γ射线穿透作用最强，薄膜厚度不会影响γ射线穿透，所以只能选用β射线，而氡222半衰期太小，铀238半衰期太长，所以只有锶90较合适．5．用高能8636Kr(氪)离子轰击20882Pb(铅)，释放出一个中子后，生成了一个新核．关于新核的推断正确的是()A．其质子数为122 B．其质量数为294C．其原子序数为118 D．其中子数为90解析：选C.核反应方程为20882Pb＋8636Kr―→10n＋293118X，新核质量数为293，质子数为118，中子数为293－118＝175.故正确选项为C.6．本题中用大写字母代表原子核，E经α衰变成为F，再经β衰变成为G，再经α衰变成为H.上述系列衰变可记为：E ――→αF ――→βG ――→αH ；另一系列衰变为：P ――→βQ ――→βR ――→αS.已知P 和F 是同位素，则( )A ．Q 和G 是同位素，R 和H 是同位素B ．R 和E 是同位素，S 和F 是同位素C ．R 和G 是同位素，S 和H 是同位素D ．Q 和E 是同位素，R 和F 是同位素解析：选B.设P 和F 的质子数为n .二、双项选择题7．有关放射性同位素3015P 的下列说法，正确的是( )A.3015P 与3014X 互为同位素B.3015P 与其同位素有相同的化学性质C ．用3015P 制成化合物后它的半衰期变长D ．含有3015P 的磷肥释放正电子，可用作示踪原子，观察磷肥对植物的影响解析：选BD.同位素应具有相同的质子数，故A 错；同位素具有相同的化学性质与半衰期，B 对、C 错；放射性同位素可作为示踪原子，故D 对．8．下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是( )A.94Be ＋42He →12 6C ＋XB.14 7N ＋42He →17 8O ＋XC.204 80Hg ＋10n →202 78Pt ＋211H ＋XD.239 92U →239 93Np ＋X解析：选AC.核反应和核衰变方程中，反应前后应遵从质量数守恒和电荷数守恒，由此可得出正确答案为A 、C ，而B 、D 错误．9．放射性同位素钴60能放出较强的γ射线，其强度容易控制，这使得γ射线得到广泛应用．下列选项中，属于γ射线的应用的是( )A ．医学上制成γ刀，无需开颅即可治疗脑肿瘤B ．机器运转时常产生很多静电，用γ射线照射机器可将电荷导入大地C ．铝加工厂将接收到的γ射线信号输入计算机，可对薄铝板的厚度进行自动控制D ．用γ射线照射草莓、荔枝等水果，可延长保存期解析：选AD.γ射线的电离作用很弱，不能使空气电离成为导体，B 错误；γ射线的穿透能力很强，薄铝板的厚度变化时，接收到的信号强度变化很小，不能控制铝板厚度，C 错误．☆10.三个原子核X 、Y 、Z ，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核与质子发生核反应后生成Z 核并放出一个氦核(42He)．则下面说法正确的是( )A ．X 核比Z 核多一个质子B ．X 核比Z 核少一个中子C ．X 核的质量数比Z 核质量数大3D ．X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的2倍解析：选CD.设原子核X 的符号为a b X ，则原子核Y 为 a b －1Y ，a b X ―→ 0＋1e ＋ a b －1Y ，11H ＋ a b －1Y ―→42He ＋a －3b －2Z ，故原子核Z 为a －3b －2Z.三、非选择题11．自然界中的铀和钴都有同位素．(1)铀主要以三种同位素的形式存在，三者的原子百分含量分别为234 92U 0.005%，235 92U0.72%，238 92U 99.275%.请写出计算铀元素近似原子量的计算式(不必算出具体数值)：________. (2)放射性同位素钴60能够产生γ射线．高速运动的γ射线作用于DNA ，能够产生氢键断裂、碱基替换等效应，从而有可能诱发生物产生________，使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种．此外用γ射线照射过的食品有利于贮藏，这是因为γ射线能________、________.在进行照射生物或食品的操作时，需要注意人体保护．操作完毕后，人体________(填“可以”或“不可以”)直接接触射线处理过的材料．解析：铀元素的原子量等于每种同位素与其百分含量乘积之和，即(234×0.005＋235×0.72＋238×99.275)×10－2；γ射线的照射强度增大到一定程度往往会使品种基因突变．由于经过放射线同位素照射处理过的材料无放射性，所以人体完全可以直接接触它．答案：(1)(234×0.005＋235×0.72＋238×99.275)×10－2(2)基因突变杀虫杀菌可以12．正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段．PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13作示踪剂．氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的．反应中同时还产生另一种粒子，试写出该反应方程．解析：由题意可知：氧16(168O)在质子(11H)的轰击下产生了氮13(137N)和另外一种粒子，由质量数和电荷数守恒可知另一种粒子是42He，所以核反应方程为：16O＋11H→137N＋42He.8答案：168O＋11H→137N＋42He。
2020-2021高中物理 第4章 第3节 放射性同位素学案 粤教版选修3-5
第三节 放射性同位素同位素→放射性同位素错误!1．利用天然放射性的高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核，以产生新的原子核，这个过程叫做核反应．在此过程中所放出或吸收的能量叫做反应能．2．具有相同质子数而中子数不同的原子，在元素周期表中处于同一位置，因而互称同位素．具有放射性的同位素，叫做放射性同位素．3．工业上利用γ射线的穿透性来检查金属内部的伤痕，即所谓无损的γ探伤．4．利用射线的电离本领使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电．5．由于放射性元素能放出某种射线，可用探测仪器对它们进行追踪，因而可利用它们进行踪迹显示．人们把这种用途的放射性同位素叫做示踪原子．6．辐射防护的基本方法有时间防护，距离防护,屏蔽防护．要防止放射性物质对水源、空气、用具、工作场所的污染，要防止射线过多地长时间地照射人体．错误!错误!错误!错误!1．（多选)关于同位素，下列说法中正确的是（AD)A．一种元素的几种同位素在元素周期表中的位置相同B．一种元素的几种同位素的化学性质、物理性质都相同C．同位素都具有放射性D．互称同位素的原子含有相同的质子数解析：质子数相同、中子数不同的原子互称同位素，由于它们的原子序数相同，因此在元素周期表中的位置相同．虽然核电荷数相同，但由于中子数不同，因此物理性质不同．一种元素的同位素不都具有放射性,具有放射性的同位素叫放射性同位素．A、D选项正确．2．可以作为核聚变材料（核聚变是利用轻核聚合为较重核释放出巨大能量为人类提供能源),下列关于的叙述正确的是(C）A．与互为同位素B．原子核内中子数为2C．原子核外电子数为2D．代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子解析：核内质子数为2,核内质子数为1。
两者质子数不等,不是同位素,A错误;核内中子数为1，B错误、C正确；代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子,D错误．3．氮核具有放射性，能自发放射出正电子，该原子核内含有（B)A．7个中子、6个质子、1个正电子B．6个中子、7个质子C．13个中子、7个正电子D．13个质子、6个电子解析:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数，而核内质子数等于核外电子数，所以该原子核内有7个质子、6个中子,核外有7个电子，所以选B.4．(多选）关于放射性同位素，以下说法正确的是(AB)A．放射性同位素与放射性元素一样，都有一定的半衰期，衰变规律一样B．放射性同位素衰变可生成另一种新元素C．放射性同位素只能是天然衰变时产生，不能用人工方法制得D．以上说法均不对解析：放射性同位素可用人工的方法获得，它与放射性元素具有相同的衰变规律，故A、B对，C、D错．5．（多选）有关放射性同位素的下列说法，正确的是(BD)A．与互为同位素B．P与其同位素有相同的化学性质C．用P制成化合物后它的半衰期变长D．能释放正电子，可用其作示踪原子，观察磷肥对植物的影响解析：同位素有相同的质子数，不同的质量数，故A错；同位素有相同的化学性质，故B对;半衰期与物理、化学状态无关,故C错；为放射性同位素，可用作示踪原子，故D对．故正确答案为B、D。
43放射性同位素每课一练(粤教版选修3-5).docx
第三节放射性同位素 （时间：60分钟）考查知识点及角度难度及题号基础 中档 稍难 放射性同位素1、2、3 4、5、6 核反应方程7> 8 9> 10 11 综合提升12 13 14 II 达标基训丨知识点一放射性同位素的应用和防止医学界通过14c 标记的C6。
发现一种C 60的竣酸衍生物，在特定条件下可以 通过断裂DNA 抑制艾滋病病毒的繁殖，则14C 的用途是A. 示踪原子C ・催化作用D.贯穿作用解析 用"C 标记C60来查明元素的行踪，发现可以通过断裂DNA 抑制艾滋 病病毒的繁殖，因此"C 的作用是作示踪原子，故A 正确.答案A2；H£可以作为核聚变材料（核聚变是利用轻核聚合为较重核释放出巨大能量为 人类提供能源），下列关于寸日£的叙述正确的是（）. A.iHe 与汨互为同位素BEHe 原子核内中子数为2dHe 原子核外电子数为2D.^He 代表原子核内有2个质子和3个中子的氨原子解析^He 核内质子数为2, 核内质子数为1 •两者质子数不等，不是同位 素，A 错误；扌He 核内中子数为1, B 错误、C 正确；扌He 代表原子核内有2 个质子和1个中子的氮原子，D 错误.答案C )・B.电离作用3.氮核^7N具有放射性，能自发放射出正电子，该原子核内含有（）.A.7个中子、6个质子、1个正电子B.6个中子、7个质子C・13个中子、7个正电子D. 13个质子、6个电子解析元素符号左下角为质子数，左上角为质量数，而核内质子数等于核外电子数，所以该原子核内有7个质子、6个中子，核外有7个电子，所以选B.答案B4.（双选）关于放射性同位素，以下说法正确的是（）.A・放射性同位素与放射性元素一样，都有一定的半衰期，衰变规律一样B.放射性同位素衰变可生成另一种新元素C.放射性同位素只能是天然衰变时产生，不能用人工方法制得D.以上说法均不对解析放射性同位素可用人工的方法获得，它与放射性元素具有相同的衰变规律，故A、B对，C、D错.答案AB5.（双选）有关放射性同位素翟P的下列说法，正确的是（）.A話P与器X互为同位素B.P与其同位素有相同的化学性质C・用P制成化合物后它的半衰期变长D黒P能释放正电子，可用其作示踪原子，观察磷肥对植物的影响解析同位素有相同的质子数，不同的质量数，故A错；同位素有相同的化学性质，故B对；半衰期与物理、化学状态无关，故C错；翟P为放射性同位素，可用作示踪原子，故D对.故正确答案为B、D.答案BD6.（双选）建筑材料中的放射性物质针（Po）发生衰变后，生成也具有放射性的氯气（Rn）,而氯气会有致癌作用，为降低房间内放射性污染，下列说法可行的是（）.A.加热使放射性物质分解B.开窗通风C. 中和放射性物质D. 不使用放射性超标材料解析在生活中要尽可能地远离放射源，故最好的办法是不使用具有放射性 物质的建材，或使氮气尽快离开房间，开窗通风不失为一个好办法，故选B 、D.答案BD知识点二核反应方程解析 根据核反应的质量数和电荷数守恒知，X|为fH, A 错.X2为;H, B 错.X3为C 错.X4为1H, D 对.答案D（2010-全国卷II ）原子核与宛核［H 反应生成一个a 粒子和一个质子，由此 可知A. A = 2, Z=1 7. （双选）（2011・哈尔滨高二检测）铝箔被□粒子轰击后发生了以下核反应：召A1 +*He —X+M.下列判断正确的是A.Jn 是质子B.Jn 是中子C. X 是希Si 的同位素 D ・X 是罷P 的同位素 解析 亦是中子，；H 才是质子，A 错、B 对.由质量数守恒和电荷数守恒得 X 的质量数为30,核电荷数为15,即是皑P 的同位素翟P, C 错、D 对.答案BD（2012•焦作高二检测）在下列四个核反应方程中，Xi 、X2、X3和X4各代表某 种粒子 ①iH+Xi —2He+on ③;Be+*He ― VC + Xa 则以下判断中正确的是 A. Xi 是质子C. X3是电子 ②VN+zHe ― sO+X 2④ izMg+lHe —>iUl + X 4B. X2是中子D. X4是质子 ).).).C.4=3, Z=3D. A=3, Z=2解析本题考查核反应方程的书写，主要考查电荷数守恒和质量数守恒.根据这两点有方程A+2=4+l, Z+l=2+l,解得A=3, Z=2.答案D10.用中子轰击氧原子核的核反应方程式为戏O+MTN+涿，下列对式中X、°、〃的判断正确的是（）.A. X代表中子，a=17, b=lB・X代表电子，a=17, b=-lC. X代表正电子，ci—17, b— 1D・X代表质子，a=V7, b=l解析根据质量数、电荷数守恒可知a=17,方=8+0—7=1,因X可表示为0+ie,为正电子，故C项正确，A、B、D三项错误.答案C11.（双选）一个质子以1.0X107 m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核.已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断正确的是（）.A・核反应方程为召Al+iH — uSiB.核反应方程为召Al+站一器SiC.硅原子核速度的数量级为107 m/s,方向跟质子的初速度方向一致D.硅原子核速度的数量级为105 m/s,方向跟质子的初速度方向一致解析由核反应中电荷数和质量数守恒可知A选项正确、B选项错误.由动量守恒定律求得硅原子速度的数量级为IO'm/s,即D选项正确.答案ADII综合提升II12.自然界中的铀和钻都有同位素.（1）铀主要以三种同位素的形式存在，三者的原子百分含量分别为雀U0.005%,卷U 0.72%,繆U99.275%.请写出计算铀元素近似原子量的计算式（不必算出具体数值）： _____ ・（2）放射性同位素钻60能够产生Y射线.高速运动的Y射线作用于DNA,能够产生氢键断裂、碱基替换等效应，从而有可能诱发生物产生 _______ ,使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种.此外用Y射线照射过的食品有利于贮藏，这是因为Y射线能______ 、________ ・在进行照射生物或食品的操作时，需要注意人体保护•操作完毕后，人体 ____ (填“可以”或“不可以”)直接接触射线处理过的材料.解析铀元素的原子量等于每种同位素与其百分含量乘积之和即(234X 0.005+235 X 0.72+238X 99.275) X10~2； Y 射线的照射强度增大到一定程度往往会使品种基因突变.由于经过放射线同位素照射处理过的材料无放射性，所以人体完全可以直接接触它.答案(1)(234 X 0.005+235 X 0.72+238 X 99.275) X10"2(2)基因突变杀虫杀菌可以13・正电子发射计算机断层(PET)是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段.PET在心脏疾病诊疗中，需要使用放射正电子的同位素氮13作示踪剂.氮13是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氧16获得的.反应中同时还产生另一种粒子，试写出该反应方程.解析由题意可知：氧16(^0)在质子(；H)的轰击下产生了氮13(孕N)和另外一种粒子，由质量数和电荷数守恒可知另一种粒子是;He,所以核反应方程为: 罗N+扌He.答案殳O+；H〜i；N+扌He14.如图4-3-2所示，带电粒子在“云室”中运动时，可呈现运动径迹，将“云室”放在匀强电入上述装置中，当它发生衰变时，可能放出a粒子或电子或正电子.所放射的粒子与反冲核经过场中，通过观察带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律.现将一静止的放射性"C放相等的时间所形成的径迹如图4-3-2所示(发生衰变后瞬间放射出的粒子和反冲核的速度方向与电场强度E垂直，a、〃均表示长度).则(1)I4C发生衰变时所放射出的粒子是 ______ ・(2)14C发生衰变时所放射出的粒子的运动轨迹是 ______ (填“①”或“②”).(3)写出14C的衰变方程 _________________________________________⑷求发生衰变后的瞬间放出的粒子与反冲核的动能之比 ____ ・解析(1)由轨迹可以看出，反冲核与放出的粒子的受力方向均与电场强度方 向一致，所以放出的粒子为a 粒子.(2)由动量守恒得，a 粒子的动量和反冲核的动量大小相等，a 粒子的质量小, 速度必然大，在垂直于电场方向上的位移大，即②轨道为Q 粒子.⑶根据电荷与质量数守恒可得忆一FBe+?H£・(4)由动量守恒可得警=蛙=罟今又 E k =^inv 2 = 2 • p • Q ・答案(l)a 粒子(2)® ⑶FC — ^Be+扌He所以 Ek2_Q2_5E k ~v^~T。
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第三节放射性同位素同步练习1．原子核在其他粒子的轰击下产生新的原子核的过程中叫_________________，与衰变一样，该过程中也遵守____________守恒和_____________守恒。
2．放射性同位素主要应用它的__________________，以及作为________________。
3．写出下列核反应方程，并注明对应的人名：发现质子：_______________________________________，________________；发现中子：_______________________________________，________________；发现正电子：_____________________________________，________________。
4．有人工方法获得放射性同位素，这是一个很重要的发现，天然的放射性同位素不过40几种，而今天人工制造的放射性同位素已达到1000多种，每种元素都有放射性同位素。
放射性同位素在、、和等许多方面都得了广泛的应用。
5．关于放射性同位素，下列说法正确的是( )A．放射性同位素与放射性元素一样，都具有一定的半衰期，衰变规律一样B．放射性同位素衰变可以生成另一种新元素C．放射性同位素只能是天然衰变时产生的，不能用人工方法测得D．以上说法都不对6．关于同位素，下列说法正确的是( )A．原子序数等于核内质子数与核外电子数之差B．原子序数等于核内质子数与中子数之差C．原子序数相同的元素，互为同位素D．核内质子数相同的元素，互为同位素7．用中子轰击铝27，产生钠24和X粒子，钠24具有放射性，它衰变后生成镁24，则X 粒子和钠的衰变过程分别是( )A．质子，α衰变B．电子，α衰变C．α粒子，β衰变D．正电子，β衰变8．一质子以107m/s的速度撞击一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核。
已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则( )A．核反应方程为2713Al＋11H→2814SiB．核反应方程为2713Al＋11P→2814SiC．硅原子核速度的数量级为107m/s，方向与质子的初速度方向一致D．硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子的初速度方向一致9．关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是( )A．作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强的性质B．作为示踪原子是利用了放射性同位素的射线可以被仪器探测到的特点C．γ射线探伤是利用了γ射线贯穿能力很强的性质D．γ射线探伤是利用了γ射线电离能力很强的性质10．下列应用中把放射性同位素作为示踪原子的是( ) A．利用钻60治疗肿瘤等疾病B．射线探伤C．利用含有放射性碘131的油，检测地下输油管的漏油情况D．把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测其吸收养分的情况11．对放射性的应用，下列说法正确的是( )A．放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，所以人体可以经常照射B．对放射性的肥料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C．射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里，而不能随意放置D．对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的12．带电的检测器在放射线的照射下电荷会很快消失，其原因是( ) A．射线的贯穿作用B．射线的电离作用C．射线的物理化学作用D．以上均不正确13．1965年，我国科学家首次用人工合成的方法合成的牛胰岛素与天然牛胰岛素是同一种物质，所使用的鉴别技术是( )A．光谱分析B．同位素示踪原子C．微机技术D．测定介电常数14．联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属铀中提炼铀235以后的副产品，其主要成分是铀238。
贫铀炸弹的贯穿能力是常规炸弹的9倍，杀伤力极大，而且残留物会长期危害环境，下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是( )A．爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害B．爆炸后的弹片不会对人体产生危害，但对环境产生了长期危害C．铀238的半衰期很长D．铀238的衰变速度很快15．如图所示，一带电粒子在云室中运动时，可呈现其运动径迹。
将云室放在匀强电场中，通过观察带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律。
现将一静止的放射性C14放入上述装置中，当它发生衰变时，可以放出α粒子或电子或正电子。
所放射的粒子与反冲核经过相同的时间所形成的径迹如图所示（衰变后瞬间放射出的粒子与反冲核的速度方向与电场方向垂直，x，y均表示长度），（1）写出C14的衰变方程；（2）判断衰变后放射出的粒子的径迹是哪一条；（3）求衰变后瞬间放射出的粒子与反冲核的动能之比。
参考答案：1﹒人工转变，电荷数，质量数2﹒射线，示踪原子3﹒42He＋147N→178O＋11H，卢瑟福；42He＋94Be→126C＋1n，查德威克；42He＋2713Al→3015P＋1n，3015P→3014Si＋01e，玛丽亚·居里 4. 工业、农业、医疗卫生、科学研究5﹒AB 6﹒CD 7﹒C 8﹒ABD9﹒BC 10﹒CD 11﹒BCD 12﹒B 13﹒B 14﹒AC 15﹒（1）146C→104Be＋42He（2）②（3）5∶2美文欣赏1、走过春的田野，趟过夏的激流，来到秋天就是安静祥和的世界。
秋天，虽没有玫瑰的芳香，却有秋菊的淡雅，没有繁花似锦，却有硕果累累。
秋天，没有夏日的激情，却有浪漫的温情，没有春的奔放，却有收获的喜悦。
清风落叶舞秋韵，枝头硕果醉秋容。
秋天是甘美的酒，秋天是壮丽的诗，秋天是动人的歌。
2、人的一生就是一个储蓄的过程，在奋斗的时候储存了希望；在耕耘的时候储存了一粒种子；在旅行的时候储存了风景；在微笑的时候储存了快乐。
聪明的人善于储蓄，在漫长而短暂的人生旅途中，学会储蓄每一个闪光的瞬间，然后用它们酿成一杯美好的回忆，在四季的变幻与交替之间，散发浓香，珍藏一生！3、春天来了，我要把心灵放回萦绕柔肠的远方。
让心灵长出北归大雁的翅膀，乘着吹动彩云的熏风，捧着湿润江南的霡霂，唱着荡漾晨舟的渔歌，沾着充盈夜窗的芬芳，回到久别的家乡。
我翻开解冻的泥土，挖出埋藏在这里的梦，让她沐浴灿烂的阳光，期待她慢慢长出枝蔓，结下向往已久的真爱的果实。
4、好好享受生活吧，每个人都是幸福的。
人生山一程，水一程，轻握一份懂得，将牵挂折叠，将幸福尽收，带着明媚，温暖前行，只要心是温润的，再遥远的路也会走的安然，回眸处，愿阳光时时明媚，愿生活处处晴好。
5、漂然月色，时光随风远逝，悄然又到雨季，花，依旧美；心，依旧静。
月的柔情，夜懂；心的清澈，雨懂；你的深情，我懂。
人生没有绝美，曾经习惯漂浮的你我，曾几何时，向往一种平实的安定，风雨共度，淡然在心，凡尘远路，彼此守护着心的旅程。
沧桑不是自然，而是经历；幸福不是状态，而是感受。
6、疏疏篱落，酒意消，惆怅多。
阑珊灯火，映照旧阁。
红粉朱唇，腔板欲与谁歌？画脸粉色，凝眸着世间因果；未央歌舞，轮回着缘起缘落。
舞袖舒广青衣薄，何似院落寂寞。
风起，谁人轻叩我柴扉小门，执我之手，听我戏说？7、经年，未染流殇漠漠清殇。
流年为祭。
琴瑟曲中倦红妆，霓裳舞中残娇靥。
冗长红尘中，一曲浅吟轻诵描绘半世薄凉寂寞，清殇如水。
寂寞琉璃，荒城繁心。
流逝的痕迹深深印骨。
如烟流年中，一抹曼妙娇羞舞尽半世清冷傲然，花祭唯美。
邂逅的情劫，淡淡刻心。
那些碎时光，用来祭奠流年，可好？8、缘分不是擦肩而过，而是彼此拥抱。
你踮起脚尖，彼此的心就会贴得更近。
生活总不完美，总有辛酸的泪，总有失足的悔，总有幽深的怨，总有抱憾的恨。
生活亦很完美，总让我们泪中带笑，悔中顿悟，怨中藏喜，恨中生爱。
9、海浪在沙滩上一层一层地漫涌上来，又一层一层地徐徐退去。
我与你一起在海水中尽情的戏嬉，海浪翻滚，碧海蓝天，一同感受海的胸怀，一同去领略海的温情。
这无边的海，就如同我们俩无尽的爱，重重的将我们包裹。
10、寂寞的严冬里，到处是单调的枯黄色。
四处一片萧瑟，连往日明净的小河也失去了光彩，黯然无神地躲在冰面下恹恹欲睡。
有母女俩，在散发着丝丝暖意的阳光下，母亲在为女儿梳头。
她温和的把头发理顺。
又轻柔的一缕缕编织着麻花辫。
她脸上写满笑意，似乎满心的慈爱永远装不下，溢到嘴边。
流到眼角，纺织进长长的。
麻花辫。
阳光亲吻着长发，像散上了金粉，闪着飘忽的光辉。
女儿乖巧地依偎在母亲怀里，不停地说着什么，不时把母亲逗出会心的微笑，甜美的亲情融化了冬的寒冷，使萧索的冬景旋转出春天的美丽。
11、太阳终于伸出纤纤玉指，将青山的柔纱轻轻褪去。
青山那坚实的肌胸，挺拔的脊梁坦露在人们的面前，沉静而坚毅。
不时有云雾从它的怀中涌起，散开，成为最美丽的语言。
那阳光下显得凝重的松柏，那苍茫中显现出的点点殷红，那散落在群山峰顶神秘的吻痕，却又增添了青山另外的神秘。
12、原野里那郁郁葱葱的植物，叫我们丝毫感受不到秋天的萧索，勃勃生机与活力仍在田间高山涌动。
谷子的叶是墨绿的，长而大的谷穗沉甸甸地压弯了昨日挺拔的脊梁；高粱仍旧那么苗条，满头漂亮的红缨挥洒出秋的风韵；那纵横原野的林带，编织着深绿浅黄的锦绣，抒写出比之春夏更加丰富的生命色彩。
13、终于，心痛，心碎，心成灰。
终于选择，在月光下，被遗忘。
百转千回，早已物是人非；欲说还休，终于咫尺天涯；此去经年，你我终成陌路。
爱你，终是一朵花开至荼糜的悲伤，一只娥飞奔扑火的悲哀。
14、世界这么大，能遇见，不容易。
心若向阳，何惧忧伤。
人只要生活在这个世界上，就有很多烦恼，痛苦或是快乐，取决于你的内心。
人不是战胜痛苦的强者，便是屈服于痛苦的弱者。
再重的担子，笑着也是挑，哭着也是挑。
再不顺的生活，微笑着撑过去了，就是胜利。
15、孤独与喧嚣无关，摩肩接踵的人群，演绎着身外的花开花谢，没谁陪你挥别走远的流年。
孤独与忙碌迥异，滚滚红尘湮没了心境，可少了终点的奔波，人生终究一样的苍白。
当一个人成长以后，在他已经了解了世界不是由鲜花和掌声构成之后，还能坚持自己的梦想，多么可贵。
16、生活除却一份过往和爱情外，还是需要几多的遐思。
人生并不是单单的由过往和爱情符号所组成的，过往是人生对所有走过岁月的见证；因为简单，才深悟生命之轻，轻若飞花，轻似落霞，轻如雨丝；因为简单，才洞悉心灵之静，静若夜空，静似幽谷，静如小溪。