1、1考点强化练 38 原子核1.放射性元素发生衰变时会放出射线,若在垂直于射线射出的方向上加一匀强电场,射线在电场中被分为 a、b、c 三束,如图所示,则其中( )A.a 为 射线,b 为 射线B.a 为 射线,c 为 射线C.利用 射线可检查金属内部有无裂纹D.利用 射线照射可使种子发生变异,培育出新的优良品种2.(多选)一静止的铝原子核 Al 俘获一速度为 1.0107 m/s 的质子 p 后,变为处于激发态的硅原 2713子核 Si,下列说法正确的是( ) 2814A.核反应方程为 p Al Si+2713 2814B.核反应方程过程中系统动量守恒C.核反应过程中系统能量不守恒D.核反应前
2、后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和3.(多选)以下说法正确的是 ( )A.一种元素具有放射性,与它是以单质还是化合物存在无关B.轴块体积大于临界体积是发生链式反应的条件之一C.14C(碳 14)衰变可以用来进行物质年代的测定D.一束 射线射向验电器上端的金属球,原来带正电而有一定张角的金属箔的角度将变得更大4.(多选)(2017 浙江嵊州模拟)下列哪些应用是把放射性同位素作为示踪原子的( )A.利用钴 60 治疗肿瘤等疾病B. 射线探伤C.利用含有放射性碘 131 的油,检测地下输油管的漏油情况D.把含有放射性同位素的肥料施给农作物用以检测农作物吸收养分的规律5. Th(钍核)
3、经过 6 次 衰变和 4 次 衰变后变成铅核 ,则( ) 23290A.铅核的符号为 Pb,它比 Th 少 8 个中子 20882 23290B.铅核的符号为 Pb,它比 Th 少 16 个中子 20478 23290C.铅核的符号为 Pb,它比 Th 少 16 个中子 20882 23290D.铅核的符号为 Pb,它比 Th 少 12 个中子 22078 232906.一个静止的放射性同位素的原子核 P 衰变为 Si,另一个静止的天然放射性元素的原子核 Th 3015 3014 23490衰变为 Pa,在同一磁场中,得到衰变后粒子的运动径迹 1、2、3、4,如图所示,则这四条径迹依次 234
4、91是( )A.电子 Pa Si、正电子、23491、 3014B Pa、电子、正电子 Si.23491 、 3014C Si、正电子、电子 Pa.3014 、 23491D.正电子 Si Pa、电子、3014、 234917.(多选)下列说法正确的是( )A.说明 衰变实质的反应方程是 e:10 11+ 0-12B.原子核中每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C Ba Kr+ n 是核裂变反应方程,式中 x=3.23592+10 14456+893610D.氡 222 衰变为钋 218 的半衰期是 3.8 天,说明每经过 3.8 天,10 个氡 222 核一定衰变为 5 个钋218 核8.(多
5、选)以下说法正确的是( )A.核聚变反应方程可能为 He+ n 21+11 42 210B.铀核裂变的核反应方向可能为 Xe Sr+ n 23592+10 14454+9438210C.发生 衰变时原子核放出电子,说明电子是原子核的组成部分D.中子和质子结合成氘核,如果过程质量亏损为 m,则氘核的结合能为 mc 29.(多选)关于近代物理学的结论,下面叙述正确的是( )A.氢原子从 n=6 跃迁至 n=2 能级时辐射出频率为 1的光子,从 n=5 跃迁至 n=2 能级时辐射出频率为 2的光子,频率为 1的光子的能量较大B.已知铀 238 的半衰期为 4.5109年,地球的年龄约为 45 亿年,
6、则现在地球上存有的铀 238 原子数量约为地球形成时铀 238 原子数量的一半C. 衰变能释放出电子说明了原子核中有电子D.在核反应中,质量守恒、电荷数守恒10.下列四幅图分别对应着四种说法,其中正确的是( )A.氢原子辐射出一个光子后,电势能增大,动能减小B.根据 、 射线的特点可知,射线 1 是 射线,射线 2 是 射线,射线 3 是 射线C.天然放射性元素的半衰期由原子核内部自身的因素决定,跟所处的化学状态和外部条件无关D.重核的裂变反应方程可以有 Ba Kr+ n 23592 14456+893621011.(多选)关于原子核的结合能,下列说法正确的是( )A.比结合能越大,原子核越不
7、稳定B.铯原子核 Cs)的结合能小于铅原子核 Pb)的结合能(13355 (20882C.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量D.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能12.到 2018 年 1 月,全球 30 个国家和地区共有 440 个核电机组,总装机容量为 390 吉瓦,发电量约占全球发电量的 11%。铀 235 是核电站的主要核燃料,核反应堆在工作时,铀 235 既发生裂变,也发生衰变。铀 235 裂变方程为 nX Kr+ n,衰变方程为 U He,则下列说法正确:23592+10 +8936310 23592 +42的是( )A.裂变过程放
8、出能量,衰变过程吸收能量B.裂变产生的新核 X 中含有 88 个中子C.衰变产生的新核 Y 不再具有放射性3D.核裂变释放能量产生的高温会加快铀 235 的衰变13.一个静止的铀核 U(原子质量为 232.037 2 u)放出一个 粒子(原子质量为 4.002 6 u)后衰 23292变成钍核 Th(原子质量为 228.028 7 u)。已知原子质量单位 1 u=1.6710-27 kg,1 u 相当于 228 90931 MeV。(1)写出核衰变反应方程,并算出该核衰变反应中释放出的核能;(2)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和 粒子的动能,则钍核获得的动能有多大?4考点强化练 38 原
9、子核1.D 根据射线在电场中的偏转可判断出 a 为 射线,b 为 射线,c 为 射线,由各种射线的特点知 D 正确。2.AB3.ABC 半衰期的大小由原子核内部因素决定,与它是以单质还是化合物无关。故 A 正确;铀235 发生裂变的条件是有慢速中子轰击,产生链式反应的条件是中子再生率大于 1,而且轴块体积大于临界体积。故 B 正确;根据放射性元素的剩余质量公式:m=m 0 ,可以使用 14C(碳 14)的衰变可以(12)用来进行物质年代的测定。故 C 正确;一束 射线射向验电器上端的金属球时,由于 射线具有较强的电离本领,原来带正电而有一定张角的金属箔的角度将变得小。故 D 错误。4.CD5.
10、C 设铅的质量数为 M,核电荷数为 Z,则由质量数守恒可得 M=232-64=208,由核电荷数守恒可得 Z=90-62+41=82,则铅的中子数 N1=208-82=126,钍的中子数 N2=232-90=142,所以铅核的中子数比钍核的中子数少 16 个,C 正确。6.B Si e(正电子),产生的两个粒子,都带正电,应是外切圆,由 R= ,电荷量大的 3015 3014+ 0+1 半径小,故 3 是正电子,4 是 Si Th Pa e(电子),产生的两个粒子,一个带正电,一个 3014。 23490 23491+ 0-1带负电,应是内切圆,由 R= 知,电荷量大的半径小,故 1 是 Pa
11、,2 是电子,故 B 项正确。 234917.ABC 衰变的实质是原子核内部的一个中子转变成质子时释放出一个电子,即e,故 A 正确;半核力是短程力,因此每个核子只跟邻近的核子发生核力作用,故 B 错误;该 10 11+ 0-1反应为核裂变反应方程,根据质量数守恒有:235+1=144+89+x,解得 x=3,故 C 正确;半衰期具有统计规律,对大量的原子核适用,对少数原子核不适用,故 D 错误。故选 ABC。8.BD 核反应方程式为 He n,A 错误;重核裂变成几个中等质量的核的现象为核裂 21+31 42 +10变,B 正确; 衰变时,原子核中的一个中子,转变为一个质子和一个电子,电子释
12、放出来,C 错误;根据质能方程可知 E=mc 2,D 正确。9.AB10.C 一个氢原子放出光子,原子能量减小,根据 ,得 mv2= ,电子的动能增大,电22=2 12 22势能减小,A 错误;三种射线的穿透本领不同,根据 、 射线的特点可知,射线 1 的穿透本领最弱,是 射线,射线 3 的穿透本领最强,是 射线,射线 2 是 射线,B 错误;半衰期与其化学性质与化学状态无关,将放射性元素掺杂到其他稳定元素中,并降低其温度,它的半衰期会不变,C 正确;重核的裂变是重核俘获一个慢中子后才能发生的,所以核反应方程有 Ba Kr+ n,D 23592+10 14456+8936310错误。11.BC
13、 比结合能越大,原子核越稳定,故 A 错误;铯原子核序数小于铅原子核,所以铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能,故 B 正确;原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量,故 C 正确;根据质能方程可知,自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能,故 D 错误。所以 BC 正确,AD 错误。12.B 无论是裂变还是衰变,都是释放能量,选项 A 错误;根据质量数守恒,电荷数守恒可知,X的质量数:A=235+1-89-3=144,电荷数:Z=92-36=56,由原子核的组成特点可知,X 原子核中含有 56 个质子,中子数为:144-56=88 个,选项 B 正确;铀
14、 235 衰变产生的新核 Y 的核电荷数为 90,大于 83,因此一定具有放射性,选项 C 错误;铀 235 的半衰期与温度无关,即高温情况下铀 235 的半衰期不变,衰变快慢不变,选项 D 错误。13.答案 (1 U Th He 5.49 MeV (2)0.09 MeV)23292 +42解析 (1)根据电荷数和质量数守恒有 U Th He 23292 +42质量亏损 m=0.005 9 u,E=mc 2=0.005 9931 MeV=5.49 MeV。(2)系统动量守恒,钍核和 粒子的动量大小相等,根据动量守恒定律得 pTh=p5根据动能和动量的关系 Ek=EkTh+ EkTh所以钍核获得的动能 EkTh= Ek,代入数据得 EkTh=0.09 MeV。+
