课后达标检测36

课后达标检测36核反应核能

一、单项选择题

1．放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是()

A．α射线，β射线，γ射线

B．γ射线，β射线，α射线

C．γ射线，α射线，β射线

D．β射线，α射线，γ射线

2．关于天然放射现象，下列说法正确的是()

A．α射线是由氦原子核衰变产生

B．β射线是由原子核外电子电离产生

C．γ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

3．14C测年法是利用14C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14C的质量，m0为t＝0时14C的质量．下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是()

4．(2014·嘉兴一中高三模拟)钴60是金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.27年．它会通过β衰变放出能量高达315 keV的高速电子衰变为镍60，同时会放出两束γ射线，其能量分别为1.17 MeV 及1.33 MeV.钴60的应用非常广泛，几乎遍及各行各业．在农业上，常用于辐射育种、食品辐射保藏与保鲜等；在工业上，常用于无损探伤、辐射消毒、辐射加工、辐射处理废物以及自动控制等；在医学上，常用于癌和肿瘤的放射治疗．关于钴60下列说法正确的是()

A．衰变方程为6027Co→6028Ni＋0－1e

B．利用钴60对人体肿瘤进行放射治疗是利用其衰变放出的电子流

C．钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收

D．钴60衰变过程中不会有质量亏损

5．太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H)聚变为1个氦核(42He)的热核反应，核反应方程是411H→42He ＋2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为C．下列说法中正确的是()

A．方程中的X表示中子(10n)

B．方程中的X表示电子(0－1e)

C．这个核反应中质量亏损Δm＝4m1－m2

D．这个核反应中释放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3)c2

6．在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示．该装置中探测器接收到的是()

A．X射线B．α射线

C．β射线D．γ射线

7．氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种从大到小的排列顺序是()

A．核力、万有引力、库仑力

B．万有引力、库仑力、核力

C．库仑力、万有引力、核力

D．核力、库仑力、万有引力

二、不定项选择题

8．关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的是()

A．23892U→23490Th＋42He是α衰变

B．147N＋42He→178O＋11H是β衰变

C．21H＋31H→42He＋10n是轻核聚变

D．8234Se→8236Kr＋20－1e是重核裂变

9．(2014·温州模拟)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158O注入人体，15

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8

算机处理生成清晰图象．则根据PET原理判断下列表述正确的是()

A ．15 8O 在人体内衰变的方程是15 8O →15 7N ＋01e

B ．正、负电子湮灭的方程是01e ＋0－1e →2γ

C ．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

10．根据原子结构理论，原子核内的质子与质子、质子与中子、中子与中子间有相互作用的核力．下列物理事实支持这一论点的有( )

A ．原子核外的电子在绕核高速运转

B ．原子核发生衰变时有能量放出

C ．大多数原子核处于一种稳定状态

D ．轻核聚变时有能量放出

三、非选择题

11．现今太阳能应用技术已经引领了世界．太阳能屋顶、太阳能幕墙、太阳能汽车、太阳能动态景观……科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核(11H)转

化成一个氦核(42He)和两个正电子(01e)并放出能量．

已知质子质量m p ＝1.007 3 u ，α粒子的质量m α＝4.001 5 u ，电子的质量m e ＝0.000 5 u,1 u 的质量相当于931.5 MeV 的能量．

(1)写出该热核反应方程；

(2)一次这样的热核反应过程中释放出多少 MeV 的能量？(结果保留四位有效数字)

12．氮核14 7N 俘获一个速度为2.3×107 m/s 的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个

粒子为氦核(42He)，它的速度大小是8.0×106 m/s ，方向与反应前的中子速度方向相同．

(1)写出此核反应的方程，求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向；

(2)此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据．

详解答案与解析：

1．[解析]选B.由放射线的本质和特性知，三种射线的穿透能力是γ射线最强，α射线最弱，由此可知，选项B 正确．

2．[解析]选D.放射线是从原子核中释放出来的，通过化学反应并不能改变物质的放射性．

3．[解析]选C.由公式m ＝m 0·⎝⎛⎭⎫12t τ并结合数学知识可知C 正确．

4．[解析]选A.据质量数守恒及电荷数守恒，可判断A 项正确．钴60半衰期太长，且衰变放出的高能粒子对人体伤害太大，不能作为药品的示踪原子，C 项不正确；利用钴60对人体肿瘤进行放射治疗是利用其衰变放出的γ射线，因为衰变释放能量，必然存在质量亏损，B 、D 两项都不正确．

5．[解析]选D.X 表示质子，故A 、B 错；质量亏损Δm ＝4m 1－m 2－2m 3，故C 错；释放的核能为ΔE ＝Δm c 2＝(4m 1－m 2－2m 3)c 2，故D 对．

6．[解析]选D.天然放射线有α射线、β射线、γ射线，γ射线穿透本领最强，α射线和β射线不能穿透厚钢板，所以只有D 正确．

7．[解析]选D.核力是强力，它能将核子束缚在原子核内．万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略．

8．[解析]选AC.衰变是原子核自发地放出α或β粒子的核反应，衰变方程的特点是箭头的左边只有一个原子核，箭头的右边出现α或β粒子；聚变反应的特点是箭头的左边是两个轻核，箭头的右边是较大质量的原子核；裂变方程的特点是箭头的左边是重核与中子反应，箭头右边是中等质量的原子核．综上所述，

A 、C 正确．

9．[解析]选ABC.由题意知A 、B 正确，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，故C 对，D 错．

10．[解析]选BCD.原子核发生变化时之所以伴随有能量变化，是因为核子间的核力做功；而大多数原