1、- 1 -放射性元素的衰变一、单项选择题1 衰变中放出的电子来自( )A组成原子核的电子B核内质子转化为中子C核内中子转化为质子D原子核外轨道中的电子解析：选 C 组成原子核的核子只有中子及质子，没有电子，故 A 错；B 项违背了电荷数守恒，故 B 错； 衰变是原子核的中子转化为质子时释放电子，而与核外电子无关，D 错，C 对。2在存放放射性元素时，若把放射性元素置于大量水中；密封于铅盒中；与轻核元素结合成化合物。则( )A措施可减缓放射性元素衰变B措施可减缓放射性元素衰变C措施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：选 D 放射性元素的衰变快慢由其原子核内部结构决定，与外
2、界因素无关，所以A、B、C 错误，D 正确。3原子核 U 经放射性衰变变为原子核 Th，继而经放射性衰变变为原子核23892 23490Pa，再经放射性衰变变为原子核 U。放射性衰变、和依次为( )23491 23492A 衰变、 衰变、 衰变B 衰变、 衰变、 衰变C 衰变、 衰变、 衰变D 衰变、 衰变、 衰变解析：选 A U Th，质量数少 4，电荷数少 2，说明为 衰变； Th23892 23490 23490Pa， Pa U，质子数分别加 1，质量数不变，说明为 衰变。A 正 23491 23491 23492确。4科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达 100 年
3、的放射性同位素镍 63( Ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍 63 发生 衰变时释放电子给6328铜片，把镍 63 和铜片作电池两极，外接负载为负载提供电能。下面有关该电池的说法正确的是( )A镍 63 的衰变方程是 Ni e Cu6328 0 1 6327- 2 -B镍 63 的衰变方程是 Ni e Cu6328 0 1 6429C外接负载时镍 63 的电势比铜片高D该电池内电流方向是从镍 63 到铜片解析：选 C Ni 的衰变方程为 Ni e Cu，选项 A、B 错；电流方向为正电荷6328 6328 0 1 6329定向移动方向，在电池内部电流从铜片到镍 63，镍 63 电势
4、高，选项 C 对，D 错。5 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 t0 时 14C 的质量。下面选项图中能正确反映14C 衰变规律的是( )解析：选 C 由公式 m m0 及数学知识，可知能正确反映 14C 的衰变规律的应为(12)tTC。6将半衰期为 5 天的质量为 64 g 的铋分成四份分别投入：(1)开口容器中；(2)100 atm 的密封容器中；(3)100 的沸水中；(4)与别的元素形成化合物。经 10 天后，四种情况下剩下的铋的质量分别为 m1、 m2、 m3、 m4。则(
5、)A m1 m2 m3 m44 gB m1 m2 m34 g， m4m2m3m4， m14 gD m14 g，其余无法知道解析：选 A 放射性元素的半衰期是一定的，与放射性元素所处的物理环境和化学环境无关，故四种情况下铋剩余的质量相等，又剩余的铋的质量为 16 g4 g，所以 A 正确。(12)105二、多项选择题7(海南高考)原子核 Th 具有天然放射性，它经过若干次 衰变和 衰变后会变23290成新的原子核。下列原子核中，有三种是 Th 衰变过程中可以产生的，它们是( )23290A. Pb B. Pb C. Po D. Ra E. Ra20482 20382 21684 22488 22
6、688解析：选 ACD 发生 衰变时放出 He，发生 衰变时放出电子 e，根据质量数和42 0 1电荷数守恒有，每发生一次 衰变质量数减少 4，电荷数减少 2，每发生一次 衰变质量数不变化，电荷数增加 1，由质量数的变化可确定 衰变的次数(必须是整数)，进而可知 衰变的次数。逐一判断可知 A、C、D 符合要求。8对天然放射现象，下列说法中正确的是( )A 粒子带正电，所以 射线一定是从原子核中射出的- 3 -B 粒子带负电，所以 射线有可能是核外电子C 射线是光子流，所以 射线有可能是原子发光产生的D 射线、 射线、 射线都是从原子核内部释放出来的解析：选 AD 衰变的实质是原子核中的两个质子
7、和两个中子结合在一起形成一个氦核发射出来的， 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， 射线伴随 衰变和 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。A、D 正确。9. 92U 衰变成 82Pb 的过程中( )238 206A经历了 8 次 衰变和 6 次 衰变B铅核比铀核中子数少 22 个C铅核比铀核质子数少 32 个D衰变中有 6 个中子变成质子解析：选 ABD 衰变过程中，每次 衰变放出一个 粒子，核电荷数少 2，质量数少4，而每次 衰变一个中子变成一个质子并释放出一个电子，核电荷数增 1，质量数不变。从铀核与铅核的质量数变化，可知经历了 8
8、 次 衰变，8 次 衰变后新核的核电荷数应为76，比铅核的核电荷数少 6，要经过 6 次 衰变才能成为铅核，A、D 选项正确；原子核由质子、中子组成，铀核中中子数为 23892146，铅核中中子数为 20682124，相差22，B 选项正确；铀核质子数为 92，铅核质子数为 82，相差 10，C 选项错误。三、非选择题10.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于放出一个 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 r2441。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 粒子的径迹？(说明理由)解析：(1)设衰变后 粒子的电荷量
9、为 q12 e，新生核的电荷量为 q2，它们的质量分别为 m1和 m2，衰变后的速度分别为 v1和 v2，则原来原子核的电荷量 q q1 q2，根据轨道半径公式有： ，r1r2m1v1Bq1m2v2Bq2 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 q90 e。即这个原子核原来所含的质子数为 90。(2)由于动量大小相等，因此轨道半径与粒子的电荷量成反比。所以圆轨道 1 是 粒子的径迹，圆轨道 2 是新生核的径迹，两者电性相同，运动方向相反。- 4 -答案：(1)90 (2)圆轨道 1 理由见解析11放射性同位素 14C 被考古学家称为“碳
10、钟” ，它可以用来判定古生物体的年代，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 C，它很容易146发生衰变，放出 射线变成一个新核，其半衰期为 5 730 年。试写出 6C 衰变的核反应方14程。(2)若测得一古生物遗骸中的 C 含量只有活体中的 12.5%，则此遗骸距今约有多少年？146解析：(1) C 衰变的核反应方程：146C N e。146 147 0 1(2)活体中的 C 含量不变，生物死亡后，遗骸中的 C 按其半衰期变化，设活体中146 146C 的含量为 N0，遗骸中的 C 含量为 N，由半衰期的定义得：146 146N N0，即 0.125 c 。(12)tT(12) tT所以 3， T5 730 年，tTt17 190 年。答案：(1) C N e146 147 0 1(2)17 190 年
