第十九章 原子核单元

第十九章原子核

(90分钟100分)

一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。多选题已在题号后标出)

1.核反应方程He N O+X,X所代表的粒子是( )

A H

B H

C e

D n

2.卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为N He O H。已知氮核质量为m N=14.007 53u,氧核的质量为m O=17.004 54u,氦核质量m He=4.003 87u,质子(氢核)质量为m p=1.008 15u,(已知:1 uc2=931 MeV)对于这一核反应,下列说法正确的是( )

A.放出热量0.001 29 MeV

B.吸收热量0.001 29 Me V

C.放出热量1.20 MeV

D.吸收热量1.20 MeV

【互动探究】若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动,且速度大小之比为1∶50。求氧核的速度大小。

3.放射性元素(222

86Rn)经α衰变成为钋(218

84

Po),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

86

Rn的矿石,其原因是( )

A.目前地壳中的222

86

Rn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

86

Rn的含量足够高

C.当衰变产物218

84Po积累到一定量以后, 218

84

Po的增加会减慢222

86

Rn的衰变进程

D.222

86

Rn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4.现有三个核反应方程:

Na Mg e;

U n Ba Kr+n;

H H He n。下列说法正确的是( )

A.①是裂变,②是β衰变;③是聚变

B.①是聚变,②是裂变;③是β衰变

C.①是β衰变,②是裂变;③是聚变

D.①是β衰变,②是聚变;③是裂变

5.一个氡核222

86Rn衰变成钋核218

84

Po并放出一个粒子,其半衰期为3.8天,1 g氡经过7.6天

衰变掉的质量以及222

86Rn衰变成218

84

Po的过程中放出的粒子分别是( )

A.0.25 g,α粒子

B.0.75 g,α粒子

C.0.25 g,β粒子

D.0.75 g,β粒子

6.(多选)科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量,核反应方程分别

为:X+Y He H+H H He+X+17.6 MeV,下列表述正确的有( )

A.X是中子

B.Y的质子数是3,中子数是6

C.两个核反应都没有质量亏损

D.氘和氚的核反应是核聚变反应

7.(多选)下列说法中正确的是( )

A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期

B.由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子

C.约里奥—居里夫人用α粒子轰击铝箔发现了中子

D.原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量

8.(多选)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O注入人体,参与人体的代谢过程O在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图像,则根据PET原理判断下列表述正确的是( )

A.O在人体内衰变方程是O N e

B.正、负电子湮灭方程是e e2γ

C.在PET中O主要用途是作为示踪原子

D.在PET中O主要用途是参与人体的新陈代谢

9.在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(222

86

Rn),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为 ( )

2222220

86871222218486842222

222086851

222220286851A.Rn Fr e

B.Rn Po He

C.Rn At e

D.Rn At H -++++→→→→

10.静止的氡核Rn 放出α粒子后变成钋核Po,α粒子动能为E α。若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能,真空中的光速为c,则该反应中的质量亏损为 ( ) A.· B.· C.· D.·

11.(多选)朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目,其焦点问题就是朝鲜生产供研制核武器用的钚239

Pu),这种Pu 可由铀239U)经过衰变而产生。则下列判断中正确的是 ( ) A.

Pu 与U 的核内具有相同的中子数 B

Pu 与U 的核内具有相同的核子数 C

U 经过1次α衰变产生Pu D U 经过2次β衰变产生Pu

12.(多选)中子和质子结合成氘核时,质量亏损为Δm,相应的能量ΔE=Δmc 2=

2.2 MeV 是氘核的结合能。下列说法正确的是 ( )

A.用能量小于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核不能分解为一个质子和一个中子

B.用能量等于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零

C.用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零

D.用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和不为零

二、计算题(本大题共4小题,共40分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要