衰变与人工核反应(含答案).docx

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1、衰变及人工核反应一、基础知识（一）、天然放射现象、原子核的组成1、 天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现天然放射现象的发现，说明原子核还具有复杂的结构(2)放射性和放射性元素物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性 具有放射性的元素叫放射性元素2、原子核(1)原子核的组成原子核由中子和质子组成，质子和中子统称为核子原子核的核电荷数质子数，原子核的质量数中子数质子数X元素原子核的符号为X，其中A表示质量数，Z表示核电荷数(2)同位素：具有相同质子数、不同中子数的原子，因为在元素周期表中的位置相同，同位素具有相同的化学性质3、 三种射线的比较种类射线射线射线组成

2、高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)带电荷量2ee0质量4mp(mp1.671027 kg)静止质量为零符号Hee速度0.1c0.99cc在电磁场中偏转及射线反向偏转不偏转贯穿本领最弱，用纸能挡住较强，穿透几毫米的铝板最强，穿透几厘米的铅板对空气的电离作用很强较弱很弱（二）、原子核的衰变和半衰期1 原子核的衰变(1)原子核放出粒子或粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变(2)分类衰变：XYHe衰变：XYe2 半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理或化学状态无关二、理解 1 衰变规律及实质(1)两种衰变的比较衰变类型衰变衰变衰变

3、方程XYHeX AZ1Ye衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出中子转化为质子和电子2H2nHenHe衰变规律电荷数守恒、质量数守恒(2)射线：射线经常是伴随着衰变或衰变同时产生的其实质是放射性原子核在发生衰变或衰变的过程中，产生的新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子2 原子核的人工转变用高能粒子轰击靶核，产生另一种新核的反应过程典型核反应：(1)卢瑟福发现质子的核反应方程为：7NHe8OH.(2)查德威克发现中子的核反应方程为： BeHe6Cn.(3)居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：AlHePn. PSie.3 确定衰变次数的方法(1)设放射性元素X经过n

4、次衰变和m次衰变后，变成稳定的新元素Y，则表示该核反应的方程为XYnHeme根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程AA4n，ZZ2nm(2)确定衰变次数，因为衰变对质量数无影响，先由质量数的改变确定衰变的次数，然后再根据衰变规律确定衰变的次数4 半衰期(1)公式：N余N原()t/，m余m原()t/式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，表示半衰期(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关三、练习1、下列说法正确的是()A原子

5、核在衰变时能够放出射线或射线B.Th(钍)经过一系列和衰变，成为Pb(铅)，铅核比钍核少12个中子C原子核的半衰期及物质的质量有关，质量大，半衰期长D对物质加热或加压可以缩短原子核的半衰期答案A2、如图甲是、三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的是()A射线 B射线C射线 D三种射线都可以答案C解析由题意可知，工业上需用射线检查金属内部的伤痕，由题图甲可知，三种射线中射线穿透力最强，而射线、射线都不能穿透金属，所以答案为C.3、 在下列4个核反应方程中，X表示粒子的是()A.PSiXB.UTh(钍)XC.AlXMgHD.AlXP

6、n答案BD解析根据质量数守恒和电荷数守恒可知，四个选项中的X分别代表：e、He、n、He，选项B、D正确4、(2012重庆理综19)以下是物理学史上3个著名的核反应方程xLi2yyNxOyBezCx、y和z是3种不同的粒子，其中z是 ()A粒子 B质子 C中子 D电子答案C解析第二、三个核反应分别是发现质子和中子的核反应方程，根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可得，x、y、z分别是H、He、n，C正确5、 U是一种放射性元素，其能发生一系列放射性衰变，衰变过程如图所示请写出、两过程的衰变方程：_；_.答Bi(铋)Po钋peBiTl 铊 tHe5、(2012大纲全国15)U经过m次衰变和n次衰变

7、，变成Pb，则 ()Am7，n3 Bm7，n4Cm14，n9 Dm14，n18答案B解析衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒先写出核反应方程：UPbmHene根据质量数守恒和电荷数守恒列出方程2352074m92822mn解得m7，n4，故选项B正确，选项A、C、D错误6、由于放射性元素Np(镎)的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现已知Np经过一系列衰变和衰变后变成Bi，下列判断中正确的是 ()A.Bi的原子核比Np的原子核少28个中子B.Bi的原子核比Np的原子核少18个中子C衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变D衰变过程中共发生了4次衰变和7次衰变答案B

8、C解析Bi的中子数为20983126，Np的中子数为23793144，Bi的原子核比Np的原子核少18个中子，A错，B对；衰变过程中共发生了衰变的次数为7次，衰变的次数是27(9383)4次，C对，D错7、(2011海南19(1)2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站严重的核泄漏事故在泄漏的污染物中含有131I和137Cs(铯)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131I和137Cs的衰变过程，它们分别是_和_(填入正确选项前的字母).53131I和55137Cs原子核中的中子数分别是_和_AX156Ban BX254Xe

9、eCX356Bae DX454Xep解析根据核反应方程的质量数、电荷数守恒知，131I的衰变为选项B,137Cs的衰变为选项C,131I的中子数为1315378,137Cs的中子数为1375582.答案BC78828、三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核及质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦核(He)，则下面说法正确的是()AX核比Z核多一个质子BX核比Z核少一个中子CX核的质量数比Z核的质量数大3DX核及Z核的总电荷数是Y核电荷数的2倍：答案CD解析设原子核X的符号为X，则原子核Y为Y，XeY，HYHeZ，故原子核Z为Z. 镤拼音p核反应类型的判断类型可控性核反应方程典例

10、衰变衰变自发92U90Th(钍)He衰变自发90Th91Pa(镤)e人工转变人工控制7NHe8OH(卢瑟福发现质子)HeBe(铍)6Cn(查德威克发现中子)AlHePn约里奥居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子PSie重核裂变比较容易进行人工控制92Un56BaKr(氪)3n92Un54Xe(氙)Sr(锶)10n轻核聚变除氢弹外无法控制HHHen9、下列核反应方程及其表述完全正确的是氙气(读音xin) ()A.HeHHeH是聚变反应B.UThHe是人工转变C.UnKrBa3n是裂变反应D.NaMge是裂变反应答案AC解析在核反应过程中，反应前后核电荷数和质量数分别守恒，选项B中的核反应是衰

11、变；选项D中的核反应是人工转变，选项B、D错误，选项A、C正确10、(2012广东理综18)能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一下列释放核能的反应方程，表述正确的有 ()A.HHHen是核聚变反应B.HHHen是衰变C.UnBaKr3n是核裂变反应D.UnXeSr2n是衰变答案AC解析衰变时释放出电子(e)，衰变时释放出氦原子核(He)，可知B、D错误；选项A中一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并释放出一个中子是典型的核聚变反应，A正确；选项C中一个U235原子核吸收一个中子，生成一个Ba原子核和一个Kr原子核并释放出三个中子是典型的核裂变反应，C正确11、(1)现有三个核反应

12、方程：NaMg01e；92Un56BaKr3n；HHHen.下列说法正确的是()A是裂变，是衰变，是聚变B是聚变，是裂变，是衰变C是衰变，是裂变，是聚变D是衰变，是聚变，是裂变(2)现有四个核反应：A.HHHenB.UnXKr3nC.NaMgeD.HeBeCn_是发现中子的核反应方程，_是研究原子弹的基本核反应方程，_是研究氢弹的基本核反应方程求B中X的质量数和中子数解析(1)NaMge中Na核释放出粒子，为衰变，UnBaKr3n为铀核在被中子轰击后，分裂成两个中等质量的核，为裂变而HHHen为聚变，故C正确(2)人工转变核反应方程的特点：箭头的左边是氦核及常见元素的原子核，箭头的右边也是常见

13、元素的原子核D是查德威克发现中子的核反应方程，B是裂变反应，是研究原子弹的基本核反应方程，A是聚变反应，是研究氢弹的基本核反应方程由电荷数守恒和质量数守恒可以判定，X质量数为144，电荷数为56，所以中子数为1445688.答案(1)C(2)DBA14488半衰期的考查12、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发生了衰变C经过3个半衰期后，其中铀元素的质量还剩D经过1个半衰期后该矿石的质量剩下答案C解析经过2个半衰期后矿石中剩余的铀元素应该有，经过3个半衰期后矿石中剩余的铀元素还有.因为衰变产物大部分仍然留在矿石中，所以矿石质量没有太大的改变13、关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的有 ()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把放射性元素放在密封的容器中，可以减小放射性元素的半衰期D可以用来测定地质年代、生物年代等解析原子核衰变后变成新核，新核及未衰变的核在一起，故半衰期并不是原子核的数量、质量减少一半，A错，B对；衰变快慢由原子核内部因素决定，及原子所处的物理状态或化学状态无关，常用其测定地质年代、生物年代等，故C错，D对答案BD第 7 页