人教版选修3-5 第十九章 第2节放射性元素的衰变 作业
最新人教版高中物理选修3-5:19.2 放射性元素的衰变 知识点总结及课时练习
2 放射性元素的衰变记一记放射性元素的衰变知识体系1个概念——半衰期2种衰变——α衰变,β衰变辨一辨1.原子核在衰变时,它在元素周期表中的位置不变.(×)2.发生β衰变是原子核中的电子发射到核外.(×)3.γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的.(√)4.半衰期是原子核有半数发生衰变需要的时间,经过两个半衰期原子核就全部发生衰变.(×)5.根据半衰期的计算,我们可以知道一个特定的原子核何时发生衰变.(×)6.半衰期与原子所处的化学状态和外部条件都无关.(√)想一想1.半衰期与哪些因素有关?适用条件是什么?半衰期公式是什么?提示:半衰期只与物质的种类有关,与物质的物理性质、化学性质无关.适用条件为统计规律下的大量原子核,不适用于单个原子核.半衰期公式为N 余=N 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ,m 余=m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ. 2.当原子核发生α衰变时,原子核的质子数和中子数如何变化?为什么?当发生β衰变时,新核的核电荷数相对原来的原子核变化了多少?新核在元素周期表中的位置怎样变化?提示:当原子核发生α衰变时,原子核的质子数减小2,中子数减小2,因为α衰变的实质是2个质子和2个中子结合在一起从原子核中被抛射出来.β粒子为0-1e,发生β衰变时核电荷数增加1,所以原子序数增加1.思考感悟:练一练1.某放射性元素的原子核发生2次α衰变和6次β衰变,关于它的原子核的变化,下列说法中正确的是()A.中子数减少8 B.质子数减少2C.质子数增加2 D.核子数减少10解析:发生2次α衰变质量数减少8,电荷数减少4,发生6次β衰变质量数不变,电荷数增加6,最终质量数减少8,电荷数增加2,所以核子数减少8,质子数增加2,中子数减少10.选项C 正确.答案:C2.[2019·山东济南一模]下列观点正确的是()A.α射线、β射线、γ射线都是高速带电粒子流B.原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量守恒C.大量原子核发生衰变时一定同时放出α射线、β射线、γ射线D.原子核发生衰变时产生的α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的解析:α射线、β射线都是高速带电粒子流,γ射线不带电,是光子流,A错误;原子核发生衰变时遵守电荷数守恒和质量数守恒,但质量不守恒,B错误;α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合成一个氦核从原子核中辐射出来,β衰变的实质是原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子,γ射线伴随α衰变或β衰变的产生而产生,所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的,大量原子核发生衰变时不一定同时放出α射线、β射线、γ射线,C错误,D正确.答案:D3.(多选)对天然放射现象,下列说法中正确的是()A.α粒子带正电,所以α射线一定是从原子核中射出的B.β粒子带负电,所以β射线有可能是核外电子C .γ射线是光子流,所以γ射线有可能是原子发光产生的D .α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的 解析:α衰变的实质是原子核中的两个质子和两个中子结合在一起形成一个氦核发射出来的,β衰变的实质是原子核内的一个中子变成一个质子和一个电子,然后释放出电子,γ射线伴随α衰变和β衰变的产生而产生.所以这三种射线都是从原子核内部释放出来的,答案:AD4.天然放射性铀(238 92U)发生衰变后产生钍(234 90Th)和另一个原子核.(1)请写出衰变方程.(2)若衰变前铀(238 92U)核的速度为v ,衰变产生的钍(234 90Th)核速度为v 2,且与铀核速度方向相同,求产生的另一种新核的速度.解析:(1)238 92U →234 90Th +42He ,(2)设另一新核的速度为v ′,铀核质量为238m ,钍核质量为234m ,由动量守恒定律得238m v =234m v 2+4m v ′,得v ′=1214v .答案:(1)238 92U →234 90Th +42He (2)1214v要点一 原子核的衰变规律与衰变方程1.[2019·广东茂名一模]放射性元素钋(210 84Po)发生衰变时,会产生42He 和一种未知粒子,并放出γ射线,其衰变方程为210 84Po → y 82X +42He.下列说法正确的是( )A.42He 组成的α射线的穿透能力比γ射线强B .y = 214C .X 核的中子数为124D .这种衰变是β衰变解析:42He 组成的α射线的穿透能力比γ射线弱,A 错误;根据衰变过程质量数守恒,得y =210-4=206,B 错误;X 核的中子数为206-82=124,C 正确;因为衰变过程中放出的是α粒子,所以该衰变是α衰变,D 错误.答案:C2.14C 的半衰期为5 730年,具有放射性.若考古工作者探测某古树中14C 的含量为原来的14,则该古树死亡时间距今大约为( )A .22 920年B .11 460年C .5 730年D .2 865年解析:由m m 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T =14,得t =2T =11 460年. 答案:B3.[2019·广东佛山期中](多选)目前,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,下列有关放射性知识的说法中正确的是( )A .氡的半衰期为3.8天,若有4 kg 氡原子核,经过7.6天后就只剩下1 kg 氡原子核B .氡的半衰期为3.8天,若有4个氡原子核,经过7.6天后就只剩下1个氡原子核C .放射性元素发生β衰变时释放的电子是原子核外电子电离产生的高速电子D .放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性解析:若有4 kg 氡原子核,经过7.6天即经过2个半衰期后,就只剩下4 kg ×⎝ ⎛⎭⎪⎫122=1 kg 氡原子核,A 正确;半衰期是统计规律,对少数原子核不适用,B 错误;β衰变实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子从原子核中释放出来,C 错误;放射性由原子核本身决定,与所处的化学状态无关,D 正确.答案:AD4.某放射性元素的原子核内有N 个核子,其中有n 个质子,该原子核发生2次α衰变和1次β衰变,变成1个新核,则( )A .衰变前原子核有(N -n )个中子B .衰变后新核有(n -4)个质子C .衰变后新核的核子数为(N -3)D .衰变后新核的中子数为(N -n -3)解析:核子数等于质子数加中子数,所以衰变前原子核有中子数(N -n )个,A 正确;衰变后新核有n -(2×2-1)=(n -3)个质子,B 错误;衰变后新核的核子数为N -2×4=N -8,C 错误;衰变后新核的中子数为(N -n -5),D 错误.答案:A5.钍232(232 90Th)经过________次α衰变和________次β衰变,最后成为铅208(208 82Pb).解析:因为α衰变改变原子核的质量数而β衰变不能,所以应先从判断α衰变次数入手:α衰变次数=232-2084=6. 每经过1次α衰变,原子核电荷数减少2,那么钍核经过6次α衰变后剩余的电荷数与铅核实际的电荷数之差,决定了β衰变次数:β衰变次数=(90-2×6)-82 -1=4. 答案:6 4要点二 半衰期6.[2019·四川攀枝花模拟]A 、B 两种放射性元素,A 的半衰期为10天,B 的半衰期为30天,经60天后两种放射性元素剩余的质量相等,那么它们原来的质量之比为( )A .1:3B .3:1C .1:16D .16:1解析:分析可知A 经过6次衰变,B 经过2次衰变,因此有m A ⎝ ⎛⎭⎪⎫126=m B ⎝ ⎛⎭⎪⎫122,解得它们原来的质量之比为m A m B =161,D 正确.答案:D7.放射性元素氡(222 86Rn)经α衰变成为钋(218 84Po),半衰期约为3.8天;但勘测表明,经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素222 86Rn 的矿石,其原因是( )A .目前地壳中的222 86Rn 主要来自于其他放射性元素的衰变B .在地球形成的初期,地壳中元素222 86Rn 的含量足够高C .当衰变产物218 84Po 积累到一定量以后,218 84Po 的增加会减慢222 86Rn 的衰变过程D.222 86Rn 主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期解析:由于222 86Rn 的半衰期为3.8天,较短,故经过漫长的地质年代后,地壳中原有的222 86Rn 早已衰变完了,目前地壳中的222 86Rn主要来自其他放射性元素的衰变,选项A正确,B错误;放射性元素的半衰期由原子核本身的因素决定,与外界环境等因素无关,选项C、D错误.答案:A8.[2019·河南联考]一块含铀的矿石质量为M,其中铀元素的质量为m,铀发生一系列衰变,最终生成物为铅.已知铀的半衰期为T,那么下列说法中正确的是()A.经过2个半衰期后,这块矿石中基本不再含有铀B.经过2个半衰期后,原来所含的铀元素的原子核有m4发生了衰变C.经过3个半衰期后,其中铀元素的质量还剩m 8D.经过1个半衰期后该矿石的质量剩下M 2解析:经过2个半衰期后矿石中剩余的铀应该有m4,故选项A、B错误;经过3个半衰期后矿石中剩余的铀还有m8,故选项C正确;因为衰变产物大部分仍然留在该矿石中,所以矿石质量没有太大的改变,选项D错误.答案:C基础达标1.[2019·大庆检测]放射性元素在衰变过程中,有些放出α射线,有些放出β射线,有些在放出α射线或β射线的同时,还以γ射线的形式释放能量.例如234 90Th核的衰变过程可表示为234 90Th→234 91 Pa+0-1e+γ,这个衰变()A.是β衰变,产生的234 91Pa核从高能级向低能级跃迁B.是β衰变,产生的234 91Pa核从低能级向高能级跃迁C.是α衰变,产生的234 91Pa核从高能级向低能级跃迁D.是α衰变,产生的234 91Pa核从低能级向高能级跃迁解析:由核反应方程可知,该核反应生成0-1e,并且释放能量,正确选项为A.答案:A2.[上海高考题]232 90Th 经过一系列α衰变和β衰变后变成208 82Pb ,则208 82Pb 比232 90Th 少( )A .16个中子,8个质子B .8个中子,16个质子C .24个中子,8个质子D .8个中子,24个质子解析:比较两种原子核的核电荷数可知,208 82Pb 比232 90Th 少8个质子,B 、D 项错误;208 82Pb 的质量数比232 90Th 的质量数少24,其中质子少8个,则中子少16个,A 项正确,C 项错误.答案:A3.如图所示,图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里.以下判断可能正确的是( )A .a 、b 为β粒子的径迹B .a 、b 为γ粒子的径迹C .c 、d 为α粒子的径迹D .c 、d 为β粒子的径迹解析:由左手定则可知,a 、b 为带正电的粒子的径迹,c 、d 为带负电的粒子的径迹,又α粒子带正电,β粒子带负电,γ粒子不带电,所以D 项正确.答案:D4.已知A 和B 两种放射性元素的半衰期分别为T 和2T ,则相同质量的A 和B 经过2T 后,剩余的A 和B 质量之比为( )A .1:4B .1:2C .2:1D .4:1解析:由半衰期含义可知,A 经过两个半衰期剩余的质量为原来的14,B 经过一个半衰期,剩余的质量为原来的12,所以剩余的A 、B 质量之比为1:2,B 项正确.答案:B5.[2019·河北唐山期末]关于碳14的衰变方程14 6C →A Z X +0-1e ,下面说法正确的是( )A .A 等于13,Z 等于5B .A 等于14,Z 等于7C .A 等于14,Z 等于5D .A 等于13,Z 等于6解析:由电荷数守恒得6=Z -1,解得Z =7,由质量数守恒得14=A +0,解得A =14.选项B 正确.答案:B6.放射性元素发生衰变时放出的γ光子,是由( )A .核外电子从外层轨道跃迁到内层轨道时放出的B .核外电子从内层轨道跃迁到外层轨道时放出的C .核外电子受激发后产生的D .它是处于激发状态的原子核放射出来的解析:γ光子是原子核衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时辐射出的.故D 正确.答案:D7.[2019·石家庄辛集一中月考]将半衰期为5天的64 g 铋均分成四份,其中三份分别投入开口容器中、100 atm 的密封容器中、100 ℃的沸水中,第四份则与别的元素形成化合物,经10天后,四种情况剩下的铋的质量分别为m 1、m 2、m 3、m 4,则( )A .m 1=m 2=m 3=m 4=4 gB .m 1=m 2=m 3=4 g ,m 4<4 gC .m 1>m 2>m 3>m 4,m 1=4 gD .m 1=4 g ,其余无法知道解析:半衰期是由放射性元素原子核内部本身的因素决定的,与原子核所处的物理、化学状态无关,所以m 1=m 2=m 3=m 4.经过10天即2个半衰期,则剩余的铋的质量为m 0·⎝ ⎛⎭⎪⎫122=14m 0=14×644 g =4 g ,A 正确.答案:A8.[2019·宿迁检测](多选)某原子核的衰变过程A ――→βB ――→αC ,下列说法正确的是( ) A .核C 比核A 的质子数少1B .核C 比核A 的质量数少5C .原子核为A 的中性原子的电子数比原子核为B 的中性原子的电子数多2D .核C 比核B 的中子数少2解析:由衰变方程可写出关系式x y A ――→β x y +1B ――→αx -4y -1C 可得A 、D 项正确.答案:AD能力达标9.[2019·贵阳联考](多选)日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131,碘131是放射性同位素,衰变时会发出β射线与γ射线,碘131被人摄入后,会危害身体健康,由此引起了全世界的关注.下面关于核辐射的相关知识,说法正确的是() A.人类无法通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢B.碘131的半衰期为8.3天,则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核C.β射线与γ射线都是电磁波,但γ射线穿透本领比β射线强D.碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的解析:衰变的快慢由放射性元素本身决定,与外部环境无关,A正确.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数几个原子核无意义,B错误.β射线是高速电子流,γ射线是电磁波,故C 错误.β衰变的实质是10n―→11H+0-1e,D正确.答案:AD10.[2019·湖南衡阳模拟](多选)原子核的衰变过程遵守一系列的守恒定律,在匀强磁场中有一个原来速度几乎为0的放射性原子核W衰变为两个粒子P和S,衰变后粒子P和S的运动速度和磁场垂直.粒子P和S分别做匀速圆周运动.已知粒子P和S做圆周运动的半径和周期之比分别为R P:R S=45:1,T P:T S=90:117,则()A.放射性原子核W的质量数为238B.P和S两核的质量数之比为117:2C.P和S两核的电荷数之比为45:1D.P和S两核的动能之比为117:2解析:根据动量守恒定律可知,衰变瞬间P和S两核的动量大小相等,方向相反,由带电粒子在磁场中运动的半径表达式R=m vBq,可知q Pq S=R SR P=145,C错误.带电粒子在磁场中运动的周期的表达式为T=2πmBq,故m Pm S=q P T Pq S T S=145×90117=2117,由于电子的质量与质子、中子相比是很小的,所以该衰变不可能是β衰变,该衰变应为α衰变,由于α粒子的电荷数为2,所以衰变后的P的电荷数为90;α粒子的质量数为4,则衰变后的新核具有234个核子,原子核W的质量数为238,A正确,B错误.衰变瞬间P和S两核的动量大小相等,它们的动能E k=p22m,可知P与S的动能大小与它们的质量成反比,所以P和S两核的动能之比为1172,D正确.答案:AD11.(多选)下列说法正确的是()A.放射性元素的半衰期随温度的升高而减小B.放射性元素放射出的α射线、β射线和γ射线,电离能力最强的是α射线C.232 92Th衰变成208 82Pb要经过6次α衰变和4次β衰变D.原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程,是吸收能量的过程E.光电效应的实验结论是:对于某种金属,超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大解析:半衰期与温度无关,故选项A错误;三种射线中电离能力最强的是α射线,故选项B正确;据232 90Th→208 82Pb+642He+40-1 e可知选项C正确;原子从较高激发态向较低激发态跃迁,向外辐射能量,故选项D错误;当照射光频率大于金属极限频率时,增加照射光频率,光电子最大初动能变大,故选项E正确.答案:BCE12.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于放出一个α粒子,结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示),今测得两个相切圆半径之比r1:r2=1:44,求:(1)图中哪一个圆是α粒子的径迹?(说明理由)(2)这个原子核原来所含的质子数是多少?解析:(1)因为动量相等,所以轨道半径与粒子的电荷量成反比,所以圆轨道2是α粒子的径迹,圆轨道1是新生核的径迹.(2)设衰变后新生核的电荷量为q1,α粒子的电荷量为q2=2e,它们的质量分别为m1和m2,衰变后的速度分别是v1和v2,所以原来原子核的电荷量q=q1+q2.根据轨道半径公式有r1r2=m1v1Bq1m2v2Bq2=m1v1q2m2v2q1又由于衰变过程中遵循动量守恒定律,则m1v1=m2v2以上三式联立解得q=90e.即这个原子核原来所含的质子数为90.答案:(1)见解析(2)9013.一静止的238 92U核经α衰变成为234 90Th核,释放出的总动能为4.27 MeV.问此衰变后234 90Th核的动能为多少MeV?(保留1位有效数字)解析:据题意知,此α衰变的衰变方程为:238 92U―→234 90Th+42He,根据动量守恒定律得mαvα=m Th v Th①式中,mα和m Th分别为α粒子和Th核的质量,vα和v Th分别为α粒子和Th核的速度,由题设条件知:12mαv2α+12m Th v2Th=E k②mαm Th=4234③式中E k=4.27 MeV是α粒子与Th核的总动能.由①②③式得12m Th v 2Th=mαmα+m ThE k④代入数据得,衰变后234 90Th核的动能12m Th v2Th=0.07 MeV答案:0.07 MeV。
人教版高中物理选修3-5第十九章第二节放射性元素的衰变名师精编作业5
自我小测1.对天然放射现象,下列说法中正确的是()A.α粒子带正电,所以α射线一定是从原子核中射出的B.β粒子带负电,所以β射线有可能是核外电子C.γ射线是光子流,所以γ射线有可能是原子发光产生的D.α射线、β射线、γ射线都是从原子核内部释放出来的答案:AD2. 23892U衰变成23490Th,之后23490Th衰变成23491Pa,Pa核处于高能级,它向低能级跃迁时辐射一个粒子。
在这个过程中,前两次衰变放出的粒子和最后辐射的粒子,依次是()A.γ光子,β粒子,α粒子B.α粒子,γ光子,β粒子3.下列有关半衰期的说法,正确的是()A.放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短,衰变速度越大B.放射性元素样品不断衰变,随着剩下未衰变的原子核减少,元素的半衰期也变短C.把放射性元素放在密封的容器中,可以减慢放射性元素的衰变速率D.降低温度或增大压强,让该元素与其他物质形成化合物均可减小半衰期4.有甲、乙两种放射性元素,它们的半衰期分别是τ甲=15天,τ乙=30天,它们的质量分别为M甲、M乙,经过60天后这两种元素的质量相等,则它们原来的质量之比M甲∶M乙是()A.1∶4 B.4∶1 C.2∶1 D.1∶25.天然放射性元素23290Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后,变成20882Pb(铅)。
下列判断正确的是()A.铅核比钍核少24个中子B.铅核比钍核少8个质子C.衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变D.衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变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下式: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7. 地球的年龄到底有多大?科学家利用天然放射性元素的衰变规律,通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定,推算出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半。
人教版(选修3-5)第2节 放射性元素的衰变(基本概念、课堂例题、课后作业)
19.2 反射性元素的衰变【重点知识】1.原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。
2.α衰变:238 92U→234 90Th +42He3.β衰变:234 90Th→234 91Pa + 0-1e4.放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫做这种元素的半衰期。
【基本知识】一、原子核的衰变1.定义原子核放出 或 ,则核电荷数变了,变成另一种 ,这种变化称为原子核的衰变。
2.衰变分类(1)α衰变:放出α粒子的衰变。
(2)β衰变:放出β粒子的衰变。
3.衰变方程23892U→23490Th + 23490Th→234 91Pa + 。
4.衰变规律(1)原子核衰变时 和 都守恒。
(2)当放射性物质连续衰变时,原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰变,同时伴随着γ辐射。
这时,放射性物质发出的射线中就会同时具有α、β和γ三种射线。
二、半衰期1.定义放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时间。
2.决定因素放射性元素衰变的快慢是由 的因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。
不同的放射性元素,半衰期 。
3.应用利用半衰期非常稳定这一特点,可以测量其衰变程度、推断时间。
【课堂例题】例1、原子核238 92U经放射性衰变①变为原子核234 90Th,继而经放射性衰变②变为原子核234 91Pa,再经放射性衰变③变为原子核234 92U。
放射性衰变①②③依次为 ( )A.α衰变、β衰变和β衰变B.β衰变、α衰变和β衰变C.β衰变、β衰变和α衰变D.α衰变、β衰变和α衰变例2、(多选)14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5 700年。
已知植物存活期间,其体内14C与12C的比例不变;生命活动结束后,14C的比例持续减小。
现通过测量得知,某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。
下列说法正确的是 ( ) A.该古木的年代距今约5 700年B.12C、13C、14C具有相同的中子数C.14C衰变为14N的过程中放出β射线D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变例3、 (多选)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核放出一个α粒子,其速度方向与磁场方向垂直。
人教版高中物理选修3-5第十九章2.放射性元素的衰变名师精编作业2
更上一层楼基础·巩固1.下列有关半衰期的说法正确的是( )A.放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短,衰变速度越快B.放射性元素的样品不断衰变,随着剩下未衰变的原子核的减少,元素的半衰期也变短C.把放射性元素放在密封的容器中,可以减慢放射性元素的衰变速度D.降低温度或增大压强,让该元素与其他物质形成化合物,均可减小衰变速度解析:放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间,它反映出放射性元素衰变速度的快慢,若衰变越快,半衰期越短.某种元素的半衰期长短由其本身因素决定,与它所处的物理状态或化学状态无关,故上述选项只有A 选项正确.答案:A2.关于放射性元素的半衰期( )A.是原子核质量减少一半所需的时间B.是原子核有半数发生衰变所需的时间C.与外界压强和温度有关,与原子的化学状态无关D.可用于测定地质年代、生物年代等解析:原子核的衰变是由原子核内部因素决定的,与一般外界环境无关.原子核的衰变有一定的速率,每隔一定时间即半衰期,原子核就衰变掉总数的一半.不同种类的原子核,其半衰期也不同.若开始时原子核数目为N 0,经时间t 剩下的原子核数目为N ,半衰期为T ,则有如下关系式:N=N 0T t)21(.若能测定出N 与N 0的比值,则就可求出时间t 值,依此公式就可测定地质年代、生物年代或考察出土文物存在年代.答案:BD3.关于放射性元素的半衰期,下列说法正确的是( )A.原子核全部衰变所需时间的一半B.原子核有半数发生衰变所需的时间C.原子量减少一半所需的时间D.元素质量减少一半所需的时间解析:原子核有半数发生衰变所用的时间叫半衰期,它与原子核全部衰变所需时间的一半不同,放射性元素发生衰变后成了一种新的原子核,发生不同的衰变,其质量数减小规律不同,原子核衰变时,原来的放射性元素原子核的个数不断减少,那么放射性元素的原子核的质量也不断减小.故上述选项只有B 项正确.答案:B4.(经典回放)原子序数大于92的所有元素,都能自发地放出射线,这些射线共有三种:α射线、β射线和γ射线.下列说法中正确的是( )A.原子核每放出一个α粒子,原子序数减少4B.原子核每放出一个α粒子,原子序数增加4C.原子核每放出一个β粒子,原子序数减少1D.原子核每放出一个β粒子,原子序数增加1解析:发生一次α衰变,核电荷数减少2,质量数减少4,原子序数减少2;发生一次β衰变,核电荷数增加1,原子序数增加1.答案:D5.某放射性元素经过1次α衰变和1次β衰变,下列说法正确的是( )A.质子数减少2个,中子数减少2个B.质子数减少3个,中子数减少1个C.质子数减少1个,中子数减少3个D.以上说法都不对解析:经过1次α衰变,质量数减少4,核电荷数减少2,说明质子数减少2个,中子数减少2个,再经过1次β衰变,质量数不变,核电荷数增加1,是因为1个中子转化为1个质子,说明又减少了1个中子,但增加了一个质子,总起来说,质子数减少了1个,中子数减少了3个,故正确选项为C.答案:C6.(经典回放)最近几年,原子核科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展,1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时,发现生成的超重元素的核X AZ 经过6次α衰变后的产物是Fm 253100.由此,可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是( )A.124,259B.124,265C.112,265D.112,277解析:α粒子的质量数和电荷数分别是4和2,故生成的超重元素的核电荷数即原子序数等于6×2+100=112,质量数等于6×4+253=277.答案:D7.若元素A 的半衰期为4天,元素B 的半衰期为5天,相同质量的A 和B ,经过20天后,剩下的质量之比m A ∶m B ___________________.解析:设A 和B 原来的质量均为m ,则20天后: m A =m A T 1)21(=m(21)5,m B =m B T 1)21(=m(21)4. 则B A m m =45)21()21(m m =21. 答案:1∶28.用中子轰击氮14,产生碳14;碳14具有β放射性,它放出一个β粒子后衰变成什么?写出对应的核反应方程.解析:中子轰击氮14的核反应方程为:N 147+n 10→C 146+b a X根据电荷数守恒,知a=7+0-6=1;根据质量数守恒,知b=14+1-14=1;可见核X 为质子,则有N 147+n 10→C 146+H 11.碳14发生β衰变的方程为:C 146→e 01-+Y dc 根据电荷数守恒,知c=6-(-1)=7;根据质量数守恒,知d=14-0=14;可见核Y 为氮14,则有C 146→e 01-+N 147.综合·应用9.(经典回放)铀裂变的产物之一氪90(Kr 9036)是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(Zr 9040).这些衰变是( )A.1次α衰变,6次β衰变B.4次β衰变C.2次α衰变D.2次α衰变,2次β衰变解析:设经历了x 次α衰变,y 次β衰变则:Kr 9036→Zr 9040+x He 42+y e 01因为⎩⎨⎧++=+=(-y),2x 40364x 9090所以⎩⎨⎧==4,y 0,x 故选项B 正确.答案:B 10.(2004北京春季)钍核Th 232290经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核,则( )A.铅核的符号为Pb 20882,它比Th 23290少8个中子B.铅核的符号为Pb 20478,它比Th 23290少16个中子C.铅核的符号为Pb 20882,它比Th 23290少16个中子D.铅核的符号为Pb 22078,它比Th 23290少12个中子解析:Th 23290经过6次α衰变和4次β衰变后,核电荷数为:90-6×2(α衰变)+4×1(β衰变)=82,中子减少了:6×2(α衰变)+4×1(β衰变)=16个.答案:C11.天然放射性元素铀238(U 23892)衰变为氡222(Rn 22286)要经过( )A.3次α衰变,2次β衰变B.4次α衰变,2次β衰变C.4次α衰变,4次β衰变D.2次α衰变,2次β衰变解析:根据衰变规律X M Z −→−αY M Z 42--+He 42,X M Z −→−βY M Z 1++e 01-,可知α衰变时质量数减4而电荷数减2,β衰变时质量数不变而电荷数多1.设α衰变的次数为x ,β衰变的次数为y ,则由质量数有:238-4x=222,得x=4222-238=4(次) 由电荷数有:92-2x+y=86得y=86+2×4-92=2(次),可见选项B 正确.答案:B12.(2004江苏)下列说法正确的是( )A.α射线与γ射线都是电磁波B.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D.原子核经过衰变生成新核,则新核的质量总等于原核的质量解析:α、β、γ三种射线都是由原子核内发射出来的,α射线是氦核流,β射线是高速电子流,γ射线是高频光子流,因此选项A 、B 错误.原子核衰变要有质量亏损,故选项D 错误.半衰期只与放射性元素本身有关,跟其他因素无关,所以选项C 正确.答案:C13.(2006重庆理综)14C 是一种半衰期为5 730年的放射性同位素,若考古工作者探测到某古木中14C 的含量为原来的1/4,则该古树死亡时间距今大约( )A.22 920年B.11 460年C.5 730年D.2 865年解析:n 剩=n 0(21)t/τ,41n 0=n 0(21)t/5 730,所以t=11 460年 答案:B14.A 、B 原子核静止在同一匀强磁场中,一个放出α粒子,一个放出β粒子,运动方向均与磁场垂直,它们在磁场中的运动径迹及两个反冲核的径迹如图19-2-1所示,则可以判定径迹_______为α粒子,径迹______________为β粒子.图19-2-1解析:在衰变过程中,α粒子和β粒子与剩余核组成的系统动量守恒,即放射出的粒子与反冲核动量大小相等,方向相反.由r=mv/Bq 可知,r 与q 成反比,由此可知两图中小圆径迹为反冲核的径迹,又根据左手定则可以判知,左侧外切圆是α衰变,右侧内切圆是β衰变,故本题应依次填1和3.答案:1 3。
【人教版】物理选修3-5:19.2《放射性元素的衰变》(附答案)
(1)原子核发生 α 衰变时,核的质子数减少 2,而质量数减少 4。(√ )
(2)原子核发生 β 衰变时,原子核的质量不变。
(×)
(3)原子核发生衰变时,质量数和电荷数都守恒。
(√ )
(4)半衰期就是放射性元素全部衰变所用时间的一半。
(×)
(5)半衰期是放射性元素的大量原子核衰变的统计规律。 (√ )
2.衰变方程通式 (1)α 衰变:AZX→ZA--24Y+42He (2)β 衰变:AZX→Z+A1Y+-01e 3.确定原子核衰变次数的方法与技巧 (1)方法:设放射性元素AZX 经过 n 次 α 衰变和 m 次 β 衰变后, 变成稳定的新元素AZ′′Y,则衰变方程为: ZAX→AZ′′Y+n42He+m-01e 根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程:
(2)放射性元素衰变有一定的速率。镭 226 衰变为氡 222 的半衰 期为 1 620 年,有人说:10 g 镭 226 经过 1 620 年有一半发 生衰变,镭 226 还有 5 g,再经过 1 620 年另一半镭 226 也发 生了衰变,镭 226 就没有了。这种说法对吗?为什么? 提示:不对。放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的 时间叫做这种元素的半衰期。经过第二个 1 620 年后镭 226 还剩 2.5 g。
3.衰变方程
29328U→29304Th+ 42He 29304Th→29314Pa+ -01e 。 4.衰变规律 (1)原子核衰变时 电荷数 和 质量数 都守恒。 (2)当放射性物质连续衰变时,原子核中有的发生 α 衰 变,有的发生 β 衰变,同时伴随着 γ 辐射。这时,放射性 物质发出的射线中就会同时具有 α、β 和 γ 三种射线。
C.原子核内存在着的电子
D.原子核内的一个中子变成一个质子时,放射出的一个电子
高中物理-有答案-人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习
高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习一、选择题(共7题;)1. 由原子核的衰变可知()A.放射性元素一次衰变就同时产生α射线和β射线B.放射性元素发生β衰变,产生的新核的化学性质不变C.α衰变说明原子核内部存在氦核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2. 下列说法正确的是()A.根据天然放射现象,卢瑟福提出了原子的核式结构B.放射性元素的半衰期会随着压力、温度、化合物种类变化而变化C.铀(92238U)经过多次α、β衰变形成稳定的铅(82206Pb)的过程中,有6个中子转变成质子D.一个氡核(86222Rn)衰变成钋核(84218Po)并放出一个粒子,其半衰期为3.8天,则2g氡经过7.6天衰变,剩余氡的质量是1g3. 一个放射性原子核发生一次β衰变,则它的()A.质子数减少一个,中子数不变B.质子数增加一个,中子数不变C.质子数增加一个,中子数减少一个D.质子数减少一个,中子数增加一个4. 铀裂变的产物之一氪90(3690Kr)是不稳定的,它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(4090Zr),这些衰变是()A.1次α衰变,6次β衰变B.2次α衰变,2次β衰变C.2次α衰变D.4次β衰变5. 在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(86222Rn),由于衰变它放出一个粒子,此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆,大圆与小圆的直径之比为42:1,如图所示,那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个()A.86222Rn →87222Fr +-10eB.86222Rn →84218Po +24HeC.86222Rn →85222At +10eD.86222Rn →85222At +12H6. 一块氡222放在天平的左盘时,需要天平的右盘加444g 砝码,天平才能处于平衡,氡222发生α衰变,经过一个半衰期以后,欲使天平再次平衡,应从右盘中取出的砝码为( )A.222gB.8gC.2gD.4g7. 14C 是一种半衰期为5730年的放射性同位素.若考古工作者探测到某古木中14C 的含量为原来的14,则该古树死亡时间距今大约( )A.22920年B.11460年C.5730年D.2865年 二、多项选择题(共1题;)关于放射性元素的半衰期,下列说法正确的是( )A.原子核全部衰变所需要的时间的一半B.原子核有半数发生衰变所需要的时间C.相对原子质量减少一半所需要的时间D.元素质量减半所需要的时间三、填空题(共2题;)氡222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤.它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一.其衰变方程是86222Rn →84218Po +________.已知86222Rn 的半衰期约为3.8天,则约经过________天,16g 的86222Rn 衰变后还剩1g .碘131核不稳定,会发生β衰变,其半衰期为8天.(1)碘131核的衰变方程:53131I―→________(衰变后的元素用X 表示).(2)经过________天75%的碘131核发生了衰变.四、计算题(共2题;)在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于放出一个α粒子,结果得到一张两个相切圆的径迹照片(如图所示),今测得两个相切圆半径之比r 1∶r 2=1∶44.求:(1)这个原子核原来所含的质子数是多少?(2)图中哪一个圆是α粒子的径迹?(说明理由)为测定水库的存水量,将一瓶放射性溶液倒入水库中,已知这瓶溶液每分钟衰变8×107次,这种同位素半衰期为2天,10天以后从水库取出1m3的水,并测得每分钟衰变10次,求水库的存水量为多少?参考答案与试题解析高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习一、选择题(共7题;)1.【答案】D【考点】原子核衰变氢原子的能级公式和跃迁天然放射现象【解析】原子核衰变只能放出α射线或β射线,衰变后的新核核电荷数发生变化,即化学性质变化了,要辐射能量,从而放出y射线,但并不是原子核内部存在α粒子或β粒子.【解答】原子核发生衰变时,一次衰变只能是α衰变或β衰变,而不能同时发生α衰变和β衰变,发生衰变后产生的新核往往处于高能级,要向外以γ射线的形式辐射能量,从而向低能级跃迁,故一次衰变只可能同时产生α射线和γ射线,或β射线和γ射线,A错,D对;原子核发生衰变后,核电荷数发生了变化,变成了新核,故化学性质发生了变化,B错;原子核内的2个中子和2个质子能十分紧密地结合在一起,因此在一定条件下它们会作为一个整体从较大的原子核中被抛射出来,于是放射性元素发生了α衰变,C错.2.【答案】C【考点】原子核衰变【解析】根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构,根据质量数和电荷数守恒判断衰变的种类和次数,没发生一次β衰变,就有一个中子转化为质子,放射性元素的半衰期是由元素本身决定的,与温度、压强等外部因素无关.半衰期为一半的原子发生衰变所用的时间,根据这个关系可判断有多少氡发生衰变和能剩下多少氡;【解答】A、根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构,A错误;B、放射性元素的半衰期是由元素本身决定的,与温度、压强等外部因素无关。
人教版物理选修3-5:第十九章《原子核》2放射性元素的衰变
双基限时练(十六) 放射性元素的衰变1.下列有关半衰期的说法中正确的是()A.放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短,衰变速度越快B.放射性元素的样品不断衰变,随着剩下未衰变的原子核减少,半衰期也变长C.把放射性元素放在闭封的容器中,可以减慢放射性元素的衰变速度D.降低温度和增大压强,让该元素与其他物质形成化合物,均可减小衰变速度答案 A2.如果某种元素发生β衰变,那么下列说法中正确的是()A.质量数发生变化B.质子数增加1,中子数不变C.质子数不变,中子数增加D.质子数增加,中子数减少解析由于原子核放出一个高速电子,对质量的影响非常小,质量数不发生变化,A错误;原子核内放的电子是来自原子核内中子释放一个电子而转变为一个质子的反应,因此,质子数增加中子数减少,核子数保持不变,故D选项正确,B、C选项错误.答案 D3.(多选题)关于半衰期,下列说法正确的是()A.放射样品的质量减少一半所用的时间B.放射性元素的质量减少一半所用的时间C.放射性元素的原子核减少一半所用的时间D.放射样品的原子核减少一半所用的时间解析由半衰期的定义可知,半衰期指的是某种放射性元素,有半数衰变为新原子核所用的时间,并非样品中所有原子核都减半,故B、C选项正确.答案BC4.(多选题)下列说法正确的是()A.α射线和γ射线都是电磁波B. β射线为原子核内的中子变成质子,放出电子形成的电子流C. 用加温、加压或改变化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D. 原子核经衰变生成新核,新核的质量等于原核的质量答案BC5.近段时间,朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目,其焦点问题是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆.重水堆核电站在发电的同时还可以产生出可供研究核武器的钚239(23994Pu),这种23994Pu可由铀239(23992U)经过n 次β衰变而产生,则n为()A.2B.239C.145 D.92答案 A6.若元素A的半衰期为4天,元素B的半衰期为5天,相同质量的A、B经过20天后,没有衰变的A的质量m A和没有衰变的B的质量m B 之比m A:m B为()A.20:31 B.31:30C.1:2 D.2:1解析 设原来A 、B 的质量为m ,则20天后没有衰变的质量分别为m A 、m B ,由半衰期公式m A =m (12)204=m (12)5 m B =m (12)205=m (12)4 则m A :m B =12. 答案 C7.238 92U 衰变为222 86Rn ,要经过m 次α衰变和n 次β衰变,则m 、n 分别为( )A .2、4B .4、2C .4、6D .16、6解析 由质量数和电荷数守恒得 238=222+4m ①92=86+2m -n ②联立①②解得m =4,n =2.答案 B8.(多选题)有关原子核的衰变规律,下列说法正确的是( )A .放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制B .可以用放射性元素的半衰期来测定地质年代、生物年代等C .放射性元素发生β衰变时,新核的化学性质不变D .放射性元素一次衰变不可能同时产生α射线和β射线解析 放射性元素的半衰期只由放射性元素的原子核本身决定,故A 选项正确;利用半衰期可以测定地质年代等,故B 选项正确;放射性元素原子核发生β衰变后,生成了一个新核,化学性质理应发生变化,故C 选项错误;放射性元素衰变一次时,不可能同时产生α、β射线,故D 选项正确.答案 ABD9.14C 是一种半衰期为5 730年的放射性同位素.若考古工作者探测到某古木中14C 的含量为原来的14,则该古树死亡时间距今大约( ) A .22 920年B .11 460年C .5 730年D .2 865年解析 假设古木死亡时14C 的质量为m 0,现在的质量为m ,由死亡至今所含14C 经过了n 个半衰期,由题意可知m m 0=(12)n =14,所以n =2,即古木死亡的时间为5730×2年=11460年,应选B.答案 B10.一个原来静止的238 92U 原子核,辐射出α粒子,它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动,它们的轨迹和运动方向(图中用箭头表示)可能是下图中的(图中半径大小没有按比例画)( )解析 由于发生α衰变,产物是两个带正电的粒子,根据动量守恒可知衰变后α粒子和新核具有大小相等、方向相反的动量,受到洛伦兹力方向相反,即轨迹为外切圆,再利用左手定则判断洛伦兹力的方向,可知选项D 正确.答案 D11.建材中的放射物质,衰变成放射性的氡气,会导致肺癌,其中建材中放射性元素中含有很多的是钋222(222 84Po),它经过多少次β衰变能生成氡222(222 86Rn)()A.222次B.136次C.2次D.86次解析钋(222)衰变成氡(222)质量数没有变,故仅发生了β衰变,次数为86-84=2次,故A、B、D项错,C项对.答案 C12.(多选题)232 90Th(钍)经过一系列的α衰变和β衰变,成为208 82 Pb(铅)()A.铅核比钍核少8个质子B.铅核比钍核少16个中子C.共经过4次α衰变和6次β衰变D.共经过6次α衰变和4次β衰变解析根据核符号A Z X的物理意义可知,Z为质子数,A为质量数,中子数=质量数-质子数.经计算可知A、B选项正确.根据衰变规律,只有α衰变影响质量数的变化(每一次α衰变质量数减少4).所以先分析α衰变次数x=(232-208)/4=6次.再从电荷数变化分析β衰变次数.每一次α衰变电荷数少2,每一次β衰变电荷数加1.设发生y次β衰变,应满足90-2×6+1×y=82,解得:y=4.即6次α衰变4次β衰变.答案ABD13.若干210 83Bi放在天平左盘上,右盘放420 g砝码,天平平衡.当铋发生衰变经过1个半衰期(发生α衰变),欲使天平平衡,应从右盘中取出砝码的质量为()A.210 g B.105 gC .4 gD .2 g解析 有人选A ,认为420 g 铋经过1个半衰期元素质量减为原来的12,即210 g ,所以应取走砝码210 g .这是错误的.其实,原有的2 mol 210 83Bi 经一个半衰期后,有1 mol 发生衰变生成1 mol 新的原子核206 81Ti ,这种新元素质量为206 g .此时左盘中还有210 g 未发生衰变的放射性元素,所以左盘中的总质量为416 g ,应从右盘取走砝码4 g ,选C.答案 C14.钋210经α衰变成为稳定的铅,半衰期为138天.质量为64 g的钋210(210 84Po)经276天后,还剩余多少克钋?生成了多少克铅?写出核反应方程.解析 核反应方程:210 84Po →206 82Pb +42He276天为钋的2个半衰期,剩余Po 的质量m Po =64×(12)2=16 g 另有34的钋衰变成了铅,则生成铅的质量 m Pb =206210×64×34=47.09 g 答案 剩余16 g 钋,生成47.09 g 的铅核反应方程为210 84Po →206 82Pb +42He15.一小瓶含有某种放射性同位素的溶液,它每分钟衰变6 000次,将它注射到一个病人的血液中,经15小时,从病人身上取出10 cm 3的血样,测得每分钟衰变2次.已知这种放射性同位素的半衰期为5小时,试根据上述数据,计算人体血液的总体积.解析 每分钟衰变的次数跟含有这种放射性同位素的物质的量成正比,即跟放射性同位素的质量成正比,设人体中含有x 的血液,经过15小时放射性同位素的质量为m 0,原来一瓶放射性同位素的质量为m ,则m 0=m (12)3=m 8,m 0m =N 6 000,其中N 为注射放射性同位素经15小时血液中放射性同位素每分钟总的放射次数,则N =750次,210=750x ,得x =3 750 cm 3.答案 3 750 cm 3。
物理选修3-5成长训练:第十九章 2.放射性元素的衰变
主动成长夯基达标1.由原子核的衰变规律可知( )A.放射性元素一次衰变可同时产生α射线和β射线B.放射性元素发生β衰变时,新核的化学性质不变C.放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D.放射性元素发生正电子衰变时,新核质量数不变,核电荷数增加1思路解析:一次衰变不可能同时产生α射线和β射线,只可能同时产生α射线和γ射线或β射线和γ射线,A 项错误.原子核发生衰变后,新核的核电荷数发生了变化,故新核(新的物质)的化学性质理应发生改变,B 项错误.衰变不是化学反应,快慢不能人为控制,C 项正确.发生正电子衰变,新核质量数不变,核电荷数减少1,D 项错误.答案:C2.原子核X 经β衰变(一次)变成原子核Y ,原子核Y 再经一次α衰变变成原子核Z ,则下列说法中不正确的是…( )A.核X 的中子数减核Z 的中子数等于2B.核X 的质子数减核Z 的质子数等于5C.核Z 的质子数比核X 的质子数少1D.原子核X 的中性原子的电子数比原子核Y 的中性原子的电子数少1思路解析:根据衰变规律,发生一次α衰变减少两个质子和两个中子,发生一次β衰变减少了一个中子而增加一个质子.中性原子的电子数等于质子数.答案:CD3.近几年来,原子物理学家在超重元素的探测方面取得了重大进展,1996年,科学家在研究两个重离子结合成超重元素的反应时,发现生成的超重元素的核X AZ 经过6次α衰变后的产物是Fm 253100,由此判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是( )A.124、259B.124、265C.112、265D.112、277思路解析:由电荷数守恒和质量数守恒及衰变规律可知,M -24=253,Z-12=100得M =277,Z=112,D 选项正确.答案:D4.某原子核X AZ 吸收一个中子后,放出一个电子,分裂为两个α粒子.由此可知( )A.A=7,Z=3B.A=7,Z=4C.A=8,Z=3D.A=8,Z=4 思路解析:其核反应方程为He 2e n X 420110A Z +→+-.由质量数守恒知Z =2×4-1=7,由电荷数守恒知Z =2×2-1=3,故A 正确.答案:A5.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核发生衰变,得到两条如图19-2-1中所示的径迹,图中箭头表示衰变后粒子的运动方向.不计放出光子的能量,则下述说法中正确的是( )图19-2-1A.发生的是β衰变,b 为β粒子的径迹B.发生的是α衰变,b 为α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内思路解析:从轨迹可以看出两粒子的运动方向不同,但受力方向相同,说明电流方向相同,即发生了β衰变;在磁场中受力向上,由左手定则可判断出磁场方向垂直纸面向内,A 、D 选项正确.答案:AD6.一小瓶含有放射性同位素的液体,它每分钟衰变6 000次.若将它注射到一位病人的血管中,15h 后从该病人身上抽取10mL 血液,测得此血样每分钟衰变2次.已知这种同位素的半衰期为5 h ,则此病人全身血液总量为________L.思路解析:设衰变前原子核的个数为N 0,15 h 后剩余的原子核的个数为N , 则τt N N )21(0⋅= 即81)21(30==N N ① 设人血液的总体积为V ,衰变的次数跟原子核的个数成正比, 即00061020VN N ⨯= ② 由①②得8100030=V 所以V =3 750 m L=3.75 L.答案:3.757.静止状态的镭原子核Pa 22988经一次α衰变后变成一个新核.(1)写出核衰变方程;(2)若测得放出的α粒子的动能为E 1,求反冲核的动能E 2及镭核衰变时放出的总能量E .解:(1)He Rn Ra 422248622888+→.(2)由动量守恒定律得m 1v 1-m 2v 2=0,式中m 1、m 2、v 1、v 2分别为α粒子及新核的质量和速度,则反冲核的动能为:E 2=12m 2v 22=12m 2(m 1·v 1m 2)2=E 1·m 1m 2=156E 1,则衰变放出的总能量为E =E 1+E 2=5756E 1.发生α衰变时遵循动量守恒和能量守恒.答案:(1)He Rn Ra 422248622888+→(2)561E 1 5657E 1 8.碳14具有放射性,其半衰期τ=5 686年,空气中碳12跟碳14的存量约为1012∶1.2.活着的生物体中碳的这两种同位素质量之比与空气中相同.生物体死亡后,不再吸收碳,碳将以τ=5 686年为半衰期减少,因此测出生物遗骸中碳12与碳14的质量比,再跟空气中的相比较,可估算出古生物的死亡年代.如果现测得一古代遗骸中碳14跟碳12的存量比为空气中的三分之二,试估算该遗骸的年代.思路解析:设该遗骸在古代活着时含14C 为n 0个,含12C 为m 个,则古代时期存量比mn C C 01214=.测得该遗骸目前含14C 为n 个,而12C 因不具有放射性,不会衰变,仍为m 个,其存量比为mn C C =1214,设古代和目前空气中14C 与12C 存量之比基本不变,令为k , 由题意得32=k m n ,k mn =0,即320=n n , 由686500)21()21(tt n n n =⋅=τ, 得32)21(6865=t ,取对数得: 2lg )3lg 2(lg 6865--⨯=t =3 326.6年. 应用“放射性碳14定年法”是现代考古学中分析推测古代文化遗址年代的最基本方法. 答案:3 326.6年前9.测得某矿石中铀、铅质量比为1.17∶1,假设开始时该矿石只含有铀238,发生衰变的铀238都变成了铅206.已知铀238的半衰期是4.5×109年,求矿石的年龄.思路解析:解此类问题要抓住两个要点:一是半衰期公式中的m 、m 0及衰变掉的原子核的质量(m 0-m )之间的关系;二是衰变掉的原子核与产生的新核质量之间的比例关系.设开始矿石中有m 0(千克)的铀238,经n 个半衰期后,剩余铀m (千克),则n m m )21(0=,衰变掉的铀])21(1[00nm m m -=-,一个铀核衰变成一个铅核,设生成铅x (千克), 则206238])21(1[0=-x m n ,])21(1[2062380n m x -=,据题意有117.1=x m ,即117.1])21(1[238206)21(00=-n n m m 解得n =1,即t =τ=4.5×109年.答案:4.5×109年。
2019-2020学年高中物理 第19章 第2节 放射性元素的衰变练习 新人教版选修3-5.doc
2019-2020学年高中物理 第19章 第2节 放射性元素的衰变练习新人教版选修3-51.原子核的衰变.(1)原子核的衰变:原子核放出α粒子或β粒子,由于核电荷数变了,它在周期表中的位置变了,变成另一种原子核.这种变化称为原子核的衰变.(2)衰变规律:原子核衰变时,衰变前后的电荷数和质量数都守恒.(3)α、β衰变的实质: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,这就是放射元素的α衰变现象;原子核里虽没有电子,但核内的中子可转化成质子和电子,产生的电子从核内发射出来,这就是β衰变.(4)γ射线产生的本质:原子核的能量只能取一系列不连续数值,当原子核发生α衰变、β衰变后,新核往往处于高能级.这时它要向低能级跃迁辐射光子.2.半衰期.放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间叫半衰期,它是大量原子核衰变的统计结果.(1)公式:某放射性元素的半衰期为T ,衰变时间为t ,则放射性元素经过t T 个半衰期时未发生衰变的原子核个数N 和原有原子核个数N 0间的关系为:N =N 0,对应的质量关系有m =m 0.(2)半衰期由原子核内部本身的因素决定,跟原子所处的物理状态和化学状态无关,衰变发生在原子核的内部,所以与温度、压力及存在形式均无关.基础巩固1.(多选)钍核,具有放射性,它放出一个电子衰变成镤核,伴随该过程放出γ光子,下列说法中正确的(BD)A.该电子就是钍原子核外的内层电子B.该电子是从原子核放射出来的C.给钍元素加热,钍元素的半衰期将变短D.原子核的天然放射现象说明原子核是可分的解析:该电子是原子核内的中子转变为质子时放出的电子,选项A 错误,B正确;原子核的半衰期与外界环境无关,故给钍元素加热,钍元素的半衰期不变,选项C 错误;原子核的天然放射现象说明原子核是可分的,选项D 正确.2.关于天然放射现象,叙述正确的是(C)A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小B.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强D.铀核()衰变为铅核()的过程中,要经过8次α衰变和10次β衰变解析:物理化学方法都无法改变放射性元素的半衰期,故A项错;β衰变中释放的电子是核内的中子转化的,并不是核外电子,B错;α、β、γ三种射线的电离本领依次减弱,贯穿本领依次增强,C正确;8次α衰变质量数减少32,质子数减少16,10次β衰变质量数不变,质子数增加10个,电荷数不守恒,故D项错误.正确答案为C.3.在一个原子核衰变为一个原子核的过程中,发生β衰变的次数为(A)A.6次B.10次C.22次D.32次解析:一个原子核衰变为一个原子核的过程中,发生α衰变的次数为(238-206)÷4=8次,发生β衰变的次数为2×8-(92-82)=6次,选项A正确.4.原子核经放射性衰变①变为原子核,继而经放射性衰变②变为原子核,再经放射性衰变③变为原子核.放射性衰变①、②和③依次为(A)A.α衰变、β衰变和β衰变B.β衰变、β衰变和α衰变C.β衰变、α衰变和β衰变D.α衰变、β衰变和α衰变解析:,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变.,质子数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子.,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子.5.核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天,会释放β射线;铯137是铯133的同位素,半衰期约为30年,发生衰变时会辐射γ射线.下列说法正确的是(D )A .碘131释放的β射线由氦核组成B .铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C .与铯137相比,碘131衰变更慢.D .铯133和铯137含有相同的质子数解析:解答本题时要把握以下几点:(1)半衰期的长短代表了衰变的慢快.(2)光子能量大小由频率高低决定.(3)同位素的核电荷数相同.β射线是高速运动的电子流,不是氦原子核,A 错误;γ射线的频率大于可见光的频率,根据E =h ν可知,γ射线光子能量大于可见光光子能量,B 错误;半衰期越短,衰变越快,C 错误;铯133和铯137都是铯元素,是质子数相同而中子数不同的同位素,所以D 正确.6.在存放放射性元素时,若把放射性元素①置于大量水中;②密封于铅盒中;③与轻核元素结合成化合物.则(D )A .措施①可减缓放射性元素衰变B .措施②可减缓放射性元素衰变C .措施③可减缓放射性元素衰变D .上述措施均无法减缓放射性元素衰变解析:解答本题要把握以下思路:放射性元素衰变的变化是原子核内发生的,改变放射性元素所处的物理状态或化学状态都不会改变元素的原子核,所以,放射性衰变的快慢与题目中叙述的几种因素无关.故D 正确.7.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子,其半衰期为3.8天.8 g 氡经过11.4天衰变掉氡的质量,以及衰变成的过程放出的粒子是(B )A .2 g ,α粒子B .7 g ,α粒子C .4 g ,β粒子D .6 g ,β粒子 解析:8 g 氡经过11.4天,即经过3个半衰期,所剩的氡为8·⎝ ⎛⎭⎪⎫123=1 g ,故衰变掉氡的质量为7 g ;衰变成的过程放出的粒子质量数为4,电荷数为2,则此粒子是α粒子,选项B 正确.8.(2014·全国卷)关于天然放射性,下列说法不正确的是(AD )A .所有元素都有可能发生衰变B .放射性元素的半衰期与外界的温度无关C .放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D .一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线,α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强解析:有些原子核不稳定,可以自发地衰变,但不是所有元素都可能发生衰变,故A 错误;放射性元素的半衰期由原子核决定,与外界的温度无关,故B 正确;放射性元素的放射性与核外电子无关,故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性,故C 正确;一个原子核在一次衰变中只能放出α、β和γ三种射线中的二种(α、γ射线或β、γ射线),α、β和γ三种射线,γ射线的穿透力最强,电离能力最弱,故D 错误.故选:A 、D. 能力提升9.完成核反应方程:+________.若衰变为的半衰期是1.2 min ,则64 g ,经过6 min 还有________g 尚未衰变. 解析:根据核反应前后质量数守恒、电荷数守恒,反应后未知粒子的电荷数为-1,质量数为0,可判断为0-1e(负电子).根据衰变规律,经过6 min ,即经过61.2=5个半衰期,未衰变的还有64×⎝ ⎛⎭⎪⎫125=2 (g). 答案: 210.2011年3月11日,日本发生九级大地震,造成福岛核电站的核泄漏事故.在泄露的污染物中含有两种放射性核素,它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射.在下列四个式子中,有两个能分别反映衰变过程,它们分别是____________和______________(填入正确选项前的字母).原子核中的中子数分别是____________ 和__________.解析:电荷数守恒、质量数守恒→质量数、电荷数、中子数;根据衰变过程电荷数守恒、质量数守恒,可知,所以能分别反映的衰变过程的是分别是B 、C. 原子核中的中子数是131-53=78,原子核中的中子数是137-55=82.答案: B C 78 8211.测年法是利用衰变规律对古生物进行年代测定的方法.若以横坐标t表示时间,纵坐标m 表示任意时刻的质量,m 0为t =0时的质量.下面四幅图中能正确反映衰变规律的是C .(填选项前的字母)解析: 本题以古生物进行年代测定为背景,考查原子核的衰变规律,明确衰变规律是指数函数.由公式m =m 0·⎝ ⎛⎭⎪⎫12t T 并结合数学知识可知C 答案正确.。
人教版高中物理选修3-5第19章第2节放射性元素的衰变(1)(实用资料)ppt
比为1:88
所以反冲核q=88e。Q原=88+2=90
3.不知质量比,无法确定速度比
小结:
练习4:某原子核A的衰变过程为A β B α C,
z+1AB
42H e +Z-1A-4C
静止在匀强磁场中的放射性元素发生衰变后 电场线、各粒子受力如图
X=vt, y=at2/2=qEt2/2m=qEx2/2mv2. D、α粒子与反冲核的速度之
例1 将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场,图 19-1-3中表示射线偏转情况中正确的是( A)D
分析:1.在磁场中r=mv/qB,(求r比值) 或对于β粒子,m极小,相对说r小。A对。 2.在电场中做类平抛运动
X=vt, y=at2/2=qEt2/2m=qEx2/2mv2. 取一定的x值。对于β粒子,m极小,y值 较大。D对
C、磁场方向一定垂直于纸面向里
a
D、不能判定磁场方向向里还是向外
分析:1.放出的带电粒子和反冲核的运动方向
相反。
b
2.原子核和反冲核系统动量守恒:MV1=mv2.
3.“异性内切、同性外切”:为β粒子。
4.r=mv/qB由于动量等大,则β电量小,r大。
a 为β粒子的轨迹,b为反冲核的轨迹
练习6:静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,
竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,则x可能是( )
放出的带电粒子和反冲核的运动方向相反。
A e+ B β电粒荷A子Z数与不反变冲:粒92子β=的82运+动2x轨+迹(--1是1)y0内所切以圆y=z6+1A
X=vt, y=at2/2=qEt2/2m=qEx2/2mv2.
B H e + C β第z粒+二1子节A与放反射冲性粒元子α素的的运衰动变轨迹是4内2切圆
山西省高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习
山西省高中物理人教版选修3-5第十九章第2节放射性元素的衰变同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共7题;共14分)1. (2分) (2017高二下·重庆期中) 下面列出的是一些核反应方程: Be+ He→ C+X,F+Y→ O+ He,其中()A . X是正电子,Y是质子B . X是中子,Y是正电子C . X是中子,Y是质子D . X是质子,Y是中子2. (2分) 2011年3月11日,日本东海岸发生9.0级地震,地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统,最终导致福岛第一核电站的6座核反应堆不同程度损坏,向空气中泄漏大量碘131、铯137、钡等放射性物质,这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家.4月4日,日本开始向太平洋排放大量带有放射性物质的废水,引起周边国家的指责.有效防治核污染,合理、安全利用核能成为当今全世界关注的焦点和热点.下列说法中正确的是()A . 福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电的B . 铯、碘、钡等衰变时释放能量,故会发生质量亏损C . 铯137进行β衰变时,往往同时释放出γ射线,γ射线具有很强的电离能力,能穿透几厘米厚的铅板D . 铯137进入人体后主要损害人的造血系统和神经系统,其半衰期是30.17年,如果将铯137的温度降低到0度以下,可以延缓其衰变速度3. (2分) (2017高二下·吉林期中) 关于天然放射性,下列说法正确的是()A . 所有元素都可能发生衰变B . 放射性元素的半衰期与外界的温度有关C . 当放射性元素与别的元素形成化合物时其放射性消失D . α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强4. (2分)原子核X经β衰变(一次)变成原子核Y,原子核Y再经一次α衰变变成原子核Z,则下列说法中不正确的是()A . 核X的中子数减核Z的中子数等于2B . 核X的质子数减核Z的质子数等于5C . 核Z的质子数比核X的质子数少1D . 原子核X的中性原子的电子数比原子核Y的中性原子的电子数少15. (2分)下列说法正确的是()A . α粒子散射实验说明原子核内部有复杂的结构B . 质量为m的铀238经过2个半衰期的时间,铀238衰变了的质量为 mC . 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所产生的D . 比较α、β、γ三种射线,α射线电离能力最弱、穿透能力最强6. (2分)下列说法不正确的是()A . 普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一B . 玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了各种原子光谱的实验规律C . 放射性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,γ射线是一种波长很短的电磁波,在电场和磁场中都不会发生偏转D . 德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想,而电子的衍射实验证实了他的猜想7. (2分)目前,在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料,都不同程度地含有放射性元素,装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.有关放射性元素的下列说法正确的是()A . 氡的半衰期为3.8天,若取4个氡核,经过7.6天就只剩下一个氡原子核了B . 发生a衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4个C . β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子所产生的D . γ射线一般伴随着a或β射线产生,在这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,电离能力也最强二、多项选择题 (共1题;共3分)8. (3分) (2019高三上·浙江月考) 下列几幅图的有关说法中正确的是()A . 图甲中的人用大锤连续敲打,小车能在光滑的水平面上持续向右运动B . 图乙中射线c由β粒子组成,每个粒子带一个单位负电荷,射线b不带电,是高速运动的中子流C . 图丙为氢原子能级示意图,一群氢原子处于n=4的激发态,当它们自发地跃迁到较低能级时,能使逸出功为2.21eV的金属钾发生光电效应的光子有4种D . 图丁中若改用红光照射,验电器金属箔可能不张开三、填空题 (共2题;共17分)9. (2分)天然放射性元素铀可以放出三种射线,其中能被一张纸挡住的是________(选填“α”“β”或“γ”)射线。
2018-2019学年人教版选修3-5 第19章 第2节 放射性元素的衰变 课时作业
2018-2019学年人教版选修3-5 第19章第2节放射性元素的衰变课时作业基础夯实一、选择题(单选题)1.(河北冀州中学2015~2016学年高二下学期期中)下列说法正确的是(C)A.α射线与γ射线都是电磁波B.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D.原子核经过衰变生成新核,则新核的质量总等于原核的质量解析:α射线不是电磁波,A错误;β射线是原子核的衰变产生的,B错误;半衰期不随其物理、化学状态而改变,C正确;由衰变方程可知,D错误。
2.现在很多心血管专科医院引进了一种被称为“心脏灌注显像”的检测技术,方法是将若干毫升含放射性元素锝的注射液注入被检测者的动脉,经过40分钟后,这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布在血液中,这时对被检测者的心脏进行造影。
心脏血管正常的位置由于有放射性物质随血液到达而显示出有射线射出;心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物质到达,将无射线射出。
医生根据显像情况就可以判定被检测者心血管有无病变,并判断病变位置。
你认为检测用的放射性元素锝的半衰期应该最接近下列数据中的(B)A.10分钟B.10小时C.10个月D.10年解析:如果半衰期太短,则在放射期内,放射性物质的注射液尚未均匀地分布在血液中而无法完成检测工作,再则因放射强度较大而对人体造成伤害。
如果半衰期太长,放射性物质长期残留在人体内也会对人体造成伤害。
对比四个选项中的时间,应以10小时为宜,故正确选项应为B。
3.目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素,比如,有些含有铀、钍的花岗石等岩石会释放出放射性惰性气体氡,而氡会发生放射性衰变,放射出α、β、γ射线,这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病,根据有关放射性知识可知,下列说法正确的是(C)A.氡的半衰期3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就一定剩下一个原子核了B.把放射性元素放在密封的容器中,可以减慢放射性元素衰变的速度C.放射性元素的半衰期越短,表明有半数原子核发生衰变所需要的时间越短,衰变速度越大D .降低温度或增大压强,让该元素与其他物质形成化合物,均可以减小衰变速度 解析:4个氡原子核,不是大量原子核,半衰期不适用,A 错。
2017-2018学年高中物理人教版选修3-5练习:第十九章+第2节+放射性元素的衰变+课下作业
1.天然放射现象中,放射性元素放出的射线有α、β和γ三种,关于放射性元素的原子核的衰变,下列说法中正确的是( )A .可能同时放出α、β、γ射线B .可能同时只放出α、β射线C .可能同时只放出α、γ射线D .可能只放出γ射线解析:当放射性物质连续发生衰变时,原子核中有的发生α衰变,有的发生β衰变,同时会伴随γ辐射,但不可能只放出γ射线而不发生α衰变或β衰变,A 、C 正确。
答案:AC2.若干210 83Bi 放在天平左盘上,右盘放420 g 砝码,天平平衡。
当铋发生衰变210 83Bi →206 81Tl +42He ,经过1个半衰期,欲使天平平衡,应从右盘中取出砝码的质量为( )A .210 gB .105 gC .4 gD .2 g解析:原有的2 mol 210 83Bi 经一个半衰期后,有1 mol 铋发生衰变生成1 mol 新的原子核206 81Tl ,这种新元素质量为206 g ,此时左盘中还有210 g 未发生衰变的210 83Bi ,所以左盘中的总质量为416 g ,应从右盘中取走砝码4 g ,选项C 正确。
答案:C3.元素X 是Y 的同位素,分别进行下列衰变过程,X ――→α P ――→β Q ,Y ――→β R ――→α S 。
则下列说法正确的是( )A .Q 与S 是同位素B .X 与R 原子序数相同C .R 比S 的中子数多2D .R 的质子数少于上述任何元素解析:上述变化过程为:M A X ――→α M -4A -2P ――→β M -4A -1Q ,N A Y ――→β N A +1R ――→α N -4A -1S ,由此可知,Q 与S 是同位素,R 比S 多两个中子,故A 、C 正确。
答案:AC4.2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器,通过4820Ca(钙48)轰击249 98Cf(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序数最大的元素。
人教版选修3-5 19.2放射性元素的衰变 课时作业
2放射性元素的衰变基础巩固1关于放射性元素发生衰变放射的三种射线,下列说法正确的是()A.三种射线一定同时产生B.三种射线的速度都等于光速C.γ射线经常是伴随α射线和β射线产生的D.原子核衰变不能同时放射α射线和γ射线答案:C2某放射性元素的一个原子核,发生一次β衰变,则它的()A.质子数减少一个,中子数不变B.质子数增加一个,中子数不变C.质子数增加一个,中子数减少一个D.质子数减少一个,中子数增加一个解析:β衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子,故中子减少一个而质子增加一个。
故选项A、B、D错误,C正确。
答案:C3(多选)14C发生放射性衰变成为14N,半衰期约5 700年。
已知植物存活期间,其体内14C与12C的比例不变;生命活动结束后,14C的比例持续减少。
现通过测量得知,某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品A.该古木的年代距今约5 700年B.12C、13C、14C具有相同的中子数C.14C衰变为14N的过程中放出β射线D.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变解析:因古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品,即该古木的年代距今约为5 700年,A项正确;12C、13C、14C具有相同的质子数,由于质量数不同,故中子数不同,B项错误;根据核反应方程可知,14C衰变为14N的过程中放出电子,即发出β射线,C项正确;外界环境不影响放射性元素的半衰期,D项错误。
答案:AC4碘131的半衰期约为8天。
若某药物含有质量为m的碘131,经过32天后,该药物中碘131的含量大约还有()A解析:根据衰变规律可知,碘131经过的半衰期个数为n C正确。
答案:C5(多选)原子核X经β衰变(一次)变成原子核Y,原子核Y再经一次α衰变变成原子核 ,则下列说法中正确的是()A.原子核X的中子数减原子核的中子数等于2B.原子核X的质子数减原子核的质子数等于5C.原子核的质子数比原子核X的质子数少1D.原子核X的中性原子的电子数比原子核Y的中性原子的电子数少1解析:根据衰变规律,发生一次α衰变减少两个质子和两个中子,发生一次β衰变减少一个中子而增加一个质子;中性原子的电子数等于质子数。
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第十九章 第二节
1.(临沂市部分重点中学2016~2017学年高二检测)14
C 是一种半衰期为5730年的放射
性同位素。
若考古工作者探测到某古木中14C 的含量为原来的14
,则该古树死亡时间距今大约( B )
A .22920年
B .11460年
C .5730年
D .2865年 解析:由m =(12)n M ,由题目所给条件得M 4=(12
)n M ,n =2,所以该古树死亡时间应该为2个14C 的半衰期,即t =2T =5730年×2=11460年,故正确答案为B 。
2.(多选)(吉林长春十一中2016~2017学年高二下学期期中)关于原子核的衰变下列说法正确的是( ACD )
A .对于一个特定的衰变原子,我们只知道它发生衰变的概率,而不知道它将何时发生衰变
B .放射性元素A 经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B ,则元素B 在元素周期表中的位置较元素A 的位置向前移动了2位
C .β衰变的实质在于核内的质子转化成了一个中子和一个电子
D .碘131的半衰期约为8天,若某药物含有质量为m 的碘131,经过32天后,该药物中碘131的含量大约还有m 16
解析:对于一个特定的衰变原子,我们只知道它发生衰变的概率,并不知道它将何时发生衰变,故A 正确;原子核经过2次α衰变后电荷数减小4,同时,经过一次β衰变,电荷数增加1,所以元素A 经过2次α衰变和1次β衰变后电荷数减小3,则生成的新元素在元素周期表中的位置向前移3位,故B 错误;β射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的,故C 正确;碘131的半衰期约为8天,经过32天后,碘131的剩余质量为:m ′=m 16
,故D 正确。
3.(重庆市石柱中学2016~2017学年高二下学期月考)如图所示,238 92U 的衰变有多种途径,其中一种途径是先衰变成210 83Bi ,然后可以经一次衰变变成210 a X(X 代表某种元素),也可以经一次衰变变成 b 81Ti ,最后都衰变变成206 82Pb ,衰变路径,下列说法中正确的是( D )
A.过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变B.过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变C.过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变D.过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变解析:根据衰变规律易判选项D正确。