高考物理重点专题突破 (97)

课时跟踪检测（八）原子核衰变及半衰期

1．天然放射现象说明()

A．原子不是单一的基本粒子

B．原子核不是单一的基本粒子

C．原子内部大部分是空的

D．原子是由带正电和带负电的基本粒子组成的

解析：选B天然放射现象是自发地从原子核里放出粒子而转变为新元素的现象，说明原子核不是单一的基本粒子，B正确；α粒子散射现象说明原子内大部分是空的，A、C 项不是由天然放射现象说明的。

2.放射性元素放出的射线，在电场中分成a、b、c三束，如图所示，其

中()

A．c为氦核组成的粒子

B．b为比X射线波长更长的光子流

C．b为比X射线波长更短的光子流

D．a为高速电子组成的电子流

解析：选C根据射线在电场中的偏转情况，可以判断，a射线向电场线方向偏转，应为由带正电的粒子组成的α射线，D错。b射线在电场中不偏转，所以为γ射线，其波长比X射线短，B错，C正确。c射线受到与电场方向相反的电场力，应为由带负电的粒子组成的β射线，A错。

3．在天然放射性物质附近放置一带电体，带电体所带的电荷很快消失的根本原因是()

A．γ射线的贯穿作用B．α射线的电离作用

C．β射线的贯穿作用D．β射线的中和作用

解析：选B由于α粒子电离作用很强，能使空气分子电离，电离产生的电荷与带电体的电荷中和，故B正确。

4．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

解析：选C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；原子核发生衰变后，核电荷数发生了变化，故新核(新的物质)的化

学性质应发生改变；发生正电子衰变，新核质量数不变，核电荷数减小1。

5．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()

A．1位B．2位

C．3位D．4位

解析：选Cα粒子是42He，β粒子是0－1e，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1，根据题意可知，电荷数变化为－2×2＋1＝－3，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位。

6.23592U经过m次α衰变和n次β衰变，变成20782Pb，则()

A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4

C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18

解析：选B原子核每发生一次α衰变，质量数减少4，核电荷数减少2；每发生一次β衰变，质量数不变，核电荷数增加1。比较两种原子核，质量数减少28，即发生了7次α衰变；核电荷数应减少14，而核电荷数减少10，说明发生了4次β衰变，B项正确。

7．原子核23892U经放射性衰变①变为原子核23490Th，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa，再经放射性衰变③变为原子核23492U。放射性衰变①、②和③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

解析：选A23892U―→23490Th，质量数减少4，电荷数减少2，说明①为α衰变。23490Th―→

234

Pa，质子数增加1，质量数不变，说有②为β衰变，中子转化成质子。23491Pa―→23492U，质91

子数增加1，质量数不变，说明③为β衰变，中子转化成质子。

8．[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碘原子核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：选AD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。

9．放射性元素氡(22286Rn)经α衰变成为钋(21884Po)，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22286Rn的矿石，其原因是()

A．目前地壳中的22286Rn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22286Rn的含量足够高

C．当衰变产物21884Po积累到一定量以后，21884Po的增加会减慢22286Rn的衰变进程

D.22286Rn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：选A地壳中22286Rn主要来自其他放射性元素的衰变，则A正确，B错误；放射性元素的半衰期与外界环境等因素无关，则C、D错误。

10．[多选]14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5 730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的二分之一。下列说法正确的是() A．该古木的年代距今约5 730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：选AC剩余的14C占1

2，表明经过了一个半衰期，A正确；

12C、13C、14C的质

子数相同，质量数不同，中子数不同，14C比12C多两个中子，故B错误；14C变为14N，质量数未变，放出的是电子流，即β射线，C正确；半衰期不受外界环境影响，D错误。

11．放射性元素21084Po衰变为20682Pb，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199F，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：根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是21084Po―→20682Pb＋42He。用α射线轰击

19

9

F，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42He＋199F―→

22

10

Ne＋11H。

答案：21084Po―→20682Pb＋42He42He＋199F―→2210Ne＋11H

12．放射性同位素14C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来测定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。

(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的146C，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5 730年。试写出此核反应过程。

(2)若测得一古生物遗骸中的146C含量只有活体中的12.5%，则此遗骸距今约有多少年？

解析：(1)此衰变的核反应方程：