1、119.3-19.4 探测射线的方法 放射性的应用与防护基础达标练1(多选)下列说法正确的是( )A在威耳逊云室中能观察三种粒子的径迹BGM 计数器利用了射线的电离本领C应用 GM 计数器除了用来计数,还能区分射线的种类D现在人类利用的射线都是用人工放射性同位素,不用天然放射性物质答案 BD解析 在威耳逊云室中, 射线的径迹观察不到,A 错误;GM 计数器并不能区分射线种类,C 错误;B、D 正确。2(多选)联合国环境公署对科索沃地区的调查表明,北约对南联盟进行的轰炸中,大量使用了贫铀炸弹,贫铀是从天然铀中提炼铀 235 以后的副产品,其主要成分为铀 238,贫铀炸弹贯穿力是常规炸弹的 9 倍
2、,杀伤力极大,而且残留物可长期危害环境,下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是( )A爆炸后的弹片存在放射性,对环境产生长期危害B爆炸后的弹片不会对人体产生危害,对环境产生长期危害C铀 238 的衰变速度很快D铀的半衰期很长答案 AD解析 贫铀,是从金属铀中提炼出核材料铀 235 以后得到的副产品,其主要成分是放射性较弱的铀 238,故称贫化铀,简称贫铀。贫铀的辐射能仅是天然铀的 60%,虽然弱一些,但并无本质减少,会对人体产生伤害,对环境造成污染,故 A 项正确,B 项错误;在自然界中存在铀的三种同位素(铀 234、235、238),均带有放射性,拥有非常长的半衰期(数亿年至数十亿年),
3、故 C 项错误,D 项正确。3(多选)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 O 注158入人体, O 在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇湮灭转化为一对 光子,158被探测器采集后,经计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. O 在人体内衰变方程是 O N e158 158 157 01B正、负电子湮灭方程是 e e 201 0 1C在 PET 中, O 主要用途是作为示踪原子158D在 PET 中, O 主要用途是参与人体的新陈代谢158答案 ABC解析 由题意知,A、B 正确;显像的原理是采集 光子,即注入人体内的 O
4、衰变158放出正电子和人体内的负电子湮灭转化为 光子,因此 O 主要用途是作为示踪原子,故158C 正确,D 错误。4关于放射性同位素的应用,下列说法中正确的是( )A利用 射线使空气电离,把静电荷泄去2B利用 射线照射植物的种子,使产量显著增加C利用 射线来治肺癌、食道癌D利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同,作为示踪原子答案 D解析 或 射线的电离本领较大,可以消除工业上有害的静电积累,A 错误;射线的穿透性强,可以辐射育种、辐射保鲜、消毒杀菌和医治肿瘤等,B、C 错误;放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同,作示踪原子,D 正确。5(多选)放射性同位素被作为示踪原子
5、,主要是因为( )A放射性同位素不改变其化学性质B放射性同位素的半衰期比天然放射性元素的半衰期短得多C半衰期与元素所处的物理、化学状态无关D放射性同位素容易制造答案 ABC解析 放射性同位素被作为示踪原子,主要是用放射性同位素代替没有放射性的同位素参与正常的物理、化学、生物过程,既要利用化学性质相同,也要利用衰变规律不受物理、化学变化的影响,同时还要考虑放射性废料容易处理,因此选项 A、B、C 正确,选项D 错误。6用中子轰击氧原子核的核反应方程式为 O n N X,对式中 X、 a、 b 的判断168 10 a7 0b正确的是( )AX 代表中子, a17, b1BX 代表电子, a17,
6、b1CX 代表正电子, a17, b1DX 代表质子, a17, b1答案 C解析 根据质量数、电荷数守恒可知 a17, b8071,因此 X 表示正电子,故C 项正确,A、B、D 项错误。7带电的验电器在放射线照射下电荷会很快消失。其原因是( )A射线的贯穿作用 B射线的电离作用C射线的物理和化学作用 D以上三个选项都不是答案 B解析 因放射线的电离作用,空气中与验电器所带电荷电性相反的离子与之中和,从而使验电器所带电荷消失。所以 B 正确,A、C、D 错误。8目前,在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料,这些岩石都不同程度地含有放射性元素,比如,有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放
7、射性惰性气体氡,而氡会发生放射性衰变,放射出 、 射线,这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病,根据有关放射性知识可知,下列说法正确的是( )A氡的半衰期为 3.8 天,若取 4 个氡原子核,经 7.6 天后就剩下一个氡原子核了B 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的C 射线一般伴随着 射线或 射线产生的,在这三种射线中, 射线的穿透能3力最强,电离能力最弱D发生 衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了 4答案 BC解析 半衰期具有统计意义,适用于大量的原子核,故 A 项错误; 衰变所释放的电子来自原子核,是原子核中的一个中子转变为一个电子和一个质子,电子释放出
8、来形成的,故 B 项正确; 射线一般伴随着 射线或 射线产生,在这三种射线中, 射线的穿透能力最强,电离能力最弱,故 C 项正确;发生 衰变时,电荷数减少 2,质量数减少 4,则中子数减少 2,故 D 项错误。题组通关练9(1)(多选)近几年,我国北京、上海、山东、洛阳、广州各地引进了十多台 刀,治疗患者 5000 余例,效果极好,成为治疗脑肿瘤的最佳仪器,令人感叹的是,用 刀治疗时不用麻醉,病人清醒,时间短,半小时内完成手术,无需住院,因而 刀被誉为“神刀” 。据报道,我国自己研制的旋式 刀性能更好,即将进入各大医院为患者服务。问: 刀治疗脑肿瘤主要是利用( )A 射线具有很强的贯穿本领B
9、射线具有很强的电离作用C 射线具有很高的能量D 射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地(2)为了临床测定病人血液的体积,可根据磷酸盐在血液中被红血球吸收这一事实,向病人体内输入适量含有 P 作示踪原子的血液。先将含有 P 的血液 4 cm3分为两等份,3215 3215其中一份留作标准样品,20 min 后测量出其放射性强度为 10800 s1 ;另一份则通过静脉注射进入病人体内,经 20 min 后,放射性血液分布于全身,再从病人体内抽出血液样品 2 cm3,测出其放射性强度为 5 s1 ,则病人的血液体积大约为多少?答案 (1)AC (2)4320 cm 3解析 (1) 射线是一种波长很短的电
10、磁波,具有较高的能量,它的贯穿本领很强,甚至可以穿透几厘米厚的铅板,但它的电离作用很小。 刀治疗肿瘤是应用了其贯穿本领和很高的能量,故 A、C 正确;B、D 错误。(2)由于标准样品与输入体内的 P 的总量是相等的,因此两者的放射性强度与 P 原3215 3215子核的总数均是相等的。设病人血液总体积为 V,应有 V10800,解得 V4320 cm 3。5210(1)(多选)“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式,它是指原子核(称为母核)俘获一个核外电子,使其内部的一个质子变为中子,并放出一个中微子,从而变成一个新核(称为子核)的过程。中微子的质量远小于质子的质量,且不带电,很难被探测
11、到,人们最早就是通过核的反冲而间接证明了中微子的存在。一个静止的原子核发生“轨道电子俘获” ,衰变为子核并放出中微子,下列说法正确的是( )A母核的质量数等于子核的质量数B母核的电荷数大于子核的电荷数C子核的动量与中微子的动量相同D子核的动能大于中微子的动能4(2)钚的同位素粒子 Pu 发生 衰变后生成铀(U)的一个同位素粒子,同时放出能量23994为 0.09 MeV 的光子。从静止的钚核中放出的 粒子垂直进入正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动。已知匀强电场的电场强度为 E2.2210 4 N/C,匀强磁场的磁感应强度为 B2.0010 4 T。(普朗克常量 h6.6310 34 Js
12、,真空中的光速为c310 8 m/s,电子电荷量为 e1.610 19 C)写出该衰变方程式;求该光子的波长;求放出的 粒子的速度大小;若不计光子的动量,求 粒子和铀核的动能之比。答案 (1)AB (2) Pu U He23994 23592 421.3810 11 m 1.1110 8 m/s 2354解析 (1)原子核衰变时电荷数守恒,质量数守恒,母核俘获一个核外电子,使其内部的一个质子变为中子,所以子核的核电荷数比母核小 1,质量数不变,A、B 正确;子核的动量与中微子的动量大小相等,方向相反,C 错误;由 Ek 知,动量大小相等的两粒子,p22m质量大的动能小,因子核的质量大,所以子核的动能小,D 错误。(2) Pu U He23994 23592 42 h , ,c mhc 6.6310 3431080.091061.610 191.3810 11 m。由受力平衡得: q E q v B,则 v 1.1110 8 m/sEB Ek ,动量大小相等,动能大小与质量成反比,p22m所以: 。EkEkU 2354