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2019-2020年高中物理 第4章 第2節(jié) 放射性元素的衰變學(xué)案 粵教版選修3-5 1．α射線實(shí)際上就是高速運(yùn)動(dòng)的α粒子流，速度可達(dá)到光速的，其電離能力強(qiáng)，穿透能力較差，在空氣中只能前進(jìn)幾厘米． 2．β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，它速度很大，可達(dá)光速的90%，它的穿透能力較強(qiáng)，電離能力較弱． 3．γ射線呈電中性，是能量很高的電磁波，波長(zhǎng)很短，在m以下，它的電離作用更小，但穿透能力更強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板． 4．原子核放出一個(gè)α粒子后，核的質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2． 5．半衰期越大，說(shuō)明放射性元素衰變得越慢，放射性元素的半衰期是由核本身的因素決定的，與原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)． 1．一放射源放射出某種或多種射線，當(dāng)用一張薄紙放在放射源的前面時(shí)，強(qiáng)度減為原來(lái)的，而當(dāng)用1 cm厚的鋁片放在放射源前時(shí)，射線的強(qiáng)度減小到幾乎為零．由此可知，該放射源所射出的(C) A．僅是α射線 B．僅是β射線 C．是α射線和β射線 D．是α射線和γ射線 解析：三種射線中，γ射線貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板，題中用1 cm厚的鋁片即能擋住射線，說(shuō)明射線中不含γ射線，用薄紙便可擋住部分射線，說(shuō)明射線中含有貫穿本領(lǐng)較小的α射線，同時(shí)有大部分射線穿過(guò)薄紙，說(shuō)明含有β射線． 2．關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(D) A．α射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生 B．β射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生 C．γ射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生 D．通過(guò)化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)的放射性 解析：α射線是原子核同時(shí)放出兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子產(chǎn)生的，選項(xiàng)A錯(cuò)；β射線是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子而放出的，選項(xiàng)B錯(cuò)；γ射線是衰變后的原子核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷產(chǎn)生的，選項(xiàng)C錯(cuò)；放射性是原子核的固有屬性，選項(xiàng)D正確． 3．下列說(shuō)法中正確的是(C) A．α射線與γ射線都是電磁波 B．β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流 C．用加溫、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變?cè)雍怂プ兊陌胨テ? D．原子核經(jīng)過(guò)衰變生成新核，則新核的質(zhì)量總等于原核的質(zhì)量 解析：α、β、γ三種射線都是由原子核內(nèi)發(fā)射出來(lái)的，α射線是氦核流，β射線是高速電子流，γ射線是高頻光子流，因此，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)，原子核衰變有質(zhì)量虧損． 4．下列有關(guān)半衰期的說(shuō)法正確的是(A) A．放射性元素的半衰期越短，表明有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時(shí)間越短，衰變速度越快 B．放射性元素的樣品不斷衰變，隨著剩下未衰變的原子核的減少，元素半衰期也變長(zhǎng) C．把放射性元素放在密封的容器中，可以減慢放射性元素的衰變速度 D．降低溫度或增大壓強(qiáng)，讓該元素與其他物質(zhì)形成化合物，均可減小衰變速度 解析：放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，它反映了放射性元素衰變速度的快慢，半衰期越短，則衰變?cè)娇欤荒撤N元素的半衰期長(zhǎng)短由其本身因素決定，與它所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤． 5．下列表示放射性元素碘131(131 53I)β衰變的方程是(B) 解析：β衰變是原子核自發(fā)地釋放一個(gè)β粒子(即電子)產(chǎn)生新核的過(guò)程，原子核衰變時(shí)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒，結(jié)合選項(xiàng)分析可知，選項(xiàng)B正確． 6．(xx重慶卷) 碘131的半衰期約為8天，若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過(guò)32天后，該藥物中碘131的含量大約還有(C) A.　 B. C.　 D. 解析： 本題考查元素的半衰期．根據(jù)半衰期公式m＝，將題目中的數(shù)據(jù)代入可得C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 7．核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫137.碘131的半衰期約為8天，會(huì)釋放β射線；銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時(shí)會(huì)輻射γ射線．下列說(shuō)法正確的是(D) A．碘131釋放的β射線由氦核組成 B．銫137衰變時(shí)輻射出的γ光子能量小于可見(jiàn)光光子能量 C．與銫137相比，碘131衰變更慢 D．銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù) 解析：β射線是高速電子流，是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子時(shí)放出電子產(chǎn)生的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；γ光子的頻率高于可見(jiàn)光的頻率，由光子能量ε＝hν知選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于銫137的半衰期比碘131的半衰期長(zhǎng)，所以碘131比銫137衰變更快，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同位素具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)，選項(xiàng)D正確． 8．(多選)下列說(shuō)法正確的是(BC) 9．鈾裂變的產(chǎn)物之一氪90()是不穩(wěn)定的，它經(jīng)過(guò)一系列衰變最終成為穩(wěn)定的鋯90()，這些衰變是(B) A．1次α衰變，6次β衰變　　 B．4次β衰變 C．2次α衰變　　 D．2次α衰變，2次β衰變 解析：原子核每經(jīng)過(guò)一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)減少2；每經(jīng)過(guò)一次β衰變，電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變． 法一　α衰變的次數(shù)為n＝＝0(次)， β 衰變的次數(shù)為m＝＋40－36＝4(次)． 法二　設(shè)氪90()經(jīng)過(guò)x次α衰變，y次β衰變后變成鋯90()，由衰變前后的質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒得4x＋90＝90，2x－y＋40＝36，解得x＝0，y＝4. 10．(雙選)天然放射性元素經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變之后，變成，下列論斷中正確的是(CD) A．鉛核比釷核少24個(gè)中子 B．衰變過(guò)程中共有4次α衰變和8次β衰變 C．鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子 D．衰變過(guò)程中共有6次α衰變和4次β衰變 解析：鉛核中子數(shù)208－82＝126，釷核中子數(shù)232－90＝142，故鉛核比釷核少142－126＝16個(gè)中子，鉛核比釷核少90－82＝8個(gè)質(zhì)子，選項(xiàng)A錯(cuò)，C對(duì)．α衰變的次數(shù)為n＝＝6次，α衰變后減少的電荷數(shù)為12，而現(xiàn)在只減少了90－82＝8個(gè)，故β衰變的次數(shù)為4次，選項(xiàng)B錯(cuò)，D對(duì)．