1、第二章第2節 放射性元素的衰變 核能1. （2009·上海）放射性元素衰變時放出三種射線，按穿透能力由強到弱的排列順序是 ( )A. 射線，射線，射線B. 射線，射線，射線C. 射線，射線，射線D. 射線，射線，射線2. （2009·天津）下列說法正確的是()A. 157N+11H126C+42He是衰變方程B. 11H+21H32He+是核聚變反應方程C. 23892U23490Th+42He是核裂變反應方程D. 42He+2713Al3015P+10n是原子核的人工轉變方程3. （2009·廣東）科學家發現在月球上含有豐富的32He（氦3）.它是一種高效、清潔

2、、安全的核聚變燃料,其參與的一種核聚變反應的方程式為32He+32He211H+42He.關于32He聚變下列表述正確的是( )A. 聚變反應不會釋放能量B. 聚變反應產生了新的原子核C. 聚變反應沒有質量虧損D.目前核電站都采用聚變反應發電4. （2010·舟山高三月考）下列現象中，與原子核內部變化有關的是（ ）A. 粒子散射現象B. 天然放射現象C. 電離 D. 原子發光現象5. 已知鐳的原子序數是88，原子核質量數是226.試問：（1）鐳核中質子數和中子數分別是多少？（2）鐳核的核電荷數和所帶電荷量是多少？（3）若鐳原子呈中性，它核外有多少電子？（4）22888Ra是鐳的一種同

3、位素，讓22688Ra和22888Ra以相同速度垂直射入磁感應強度為B的勻強磁場中，它們運動的軌道半徑之比是多少？6. (1) 關于放射性元素的半衰期，下列說法正確的有( )A. 是原子核質量減少一半所需的時間B. 是原子核有半數發生衰變所需的時間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半衰期D. 可以用來測定地質年代、生物年代等（2）（2008·海南）某考古隊發現一古生物骸骨.考古專家根據骸骨中146C的含量推斷出了該生物死亡的年代.已知此骸骨中146C的含量為活著的生物體中146C的1/4，146C的半衰期為5 730 年，該生物死亡時距今約年.7. （2009&

4、#183;山東）歷史上第一次利用加速器實現的核反應，是用加速后動能為0.5 MeV的質子11H轟擊靜止的AZX，生成兩個動能均為8.9 MeV的42He.（1 MeV=1.6×10-13 J）（1）上述核反應方程為 .（2）質量虧損為kg .8. 已知兩個中子和兩個質子結合成一個粒子時，可放出28.30 MeV的能量；三個粒子結合成一個碳核時，可放出7.26 MeV的能量.由此可知6個中子和6個質子結合成一個碳核時，可釋放的能量為多少？9. 人類認識原子結構和開發利用原子能經歷了十分曲折的過程.請按要求回答下列問題.(1)盧瑟福、玻爾、查德威克等科學家在原子結構或原子核的研究方面做出

5、了卓越的貢獻.請選擇其中的兩位，指出他們的主要成績. . .在貝可勒爾發現天然放射現象后，人們對放射線的性質進行了深入研究，如圖為三種射線在同一磁場中的運動軌跡，請從三種射線中任選一種，寫出它的名稱和一種用途. ， .(2)在可控核反應堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑.中子在重水中可與21H核碰撞減速，在石墨中與126C核碰撞減速.上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型.某反應堆中快中子與靜止的靶核發生對心正碰，通過計算說明，僅從一次碰撞考慮，用重水和石墨作減速劑，哪種減速效果更好？10. （2009·江蘇）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出.中微子的性質十分特別，

6、因此在實驗中很難探測.1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統，利用中微子與水中11H的核反應，間接地證實了中微子的存在.（1）中微子與水中的11H發生核反應，產生中子（10n）和正電子（0+1e），即中微子+11H10n+0+1e，可以判定，中微子的質量數和電荷數分別是.（填寫選項前的字母）A. 0和0 B. 0和1C. 1和 0 D. 1和1（2）上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變為兩個光子（），即0+1e+0-1e2.已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31kg，反應中產生的每個光子的能量約為J.正電子與電子

7、相遇不可能只轉變為一個光子，原因是.11. （創新題）2009年底的哥本哈根會議后各國更加重視新能源的開發，其中核能具有能量密度大，地區適應性強的優勢.在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化成電能.核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發生裂變反應，釋放出大量的核能.23592U+10n14156Ba+9236Kr+X（1）以上的核反應方程是反應堆中發生的許多核反應中的一種，10n為中子，X為待求粒子，為X的個數，則X為 ，= .以mU、mBa、mKr分別表示U、Ba、Kr核的質量，mn、mH分別表示中子、質子的質量，c為光在真空中傳播的速度，則上述核反應過程中放出的核能E= .(2)有一座發電能

8、力為P輸出 =1.00×106 kW的核電站，核能轉化為電能的效率=40%.假定反應堆中發生的裂變反應全是（1）中的核反應，已知每次核反應過程放出的核能E=2.78×10-11J，235U核的質量mU=390×10-27kg，求每年（1年=3.15×107 s）消耗的235U的質量為多少？第二章第2節 放射性元素的衰變 核能1.解析：由于三種射線的能量不同，所以貫穿能力最強的是射線，射線次之，射線最弱.答案：B2. 解析：A選項中157N在質子的轟擊下發生的核反應，屬于人工轉變，A錯誤；C選項是衰變，不是裂變，C錯誤.B、D均正確.答案：BD3. 解析：

9、聚變反應時將質量較小的輕核聚變成質量較大的核，聚變過程會有質量虧損，要放出大量的能量.但目前核電站都采用鈾核的裂變反應.答案：B4. 解析：粒子散射實驗表明了原子內部有一個很小的核，并沒有涉及到核內部的變化，故A錯誤；天然放射現象是原子核內部發生變化自發的放射出粒子或電子，從而發生衰變或衰變，故B正確；電離原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出，沒有涉及到原子核的變化，故C錯誤；原子發光是原子躍遷形成的，也沒有涉及到原子核的變化，故D錯誤.答案：B5. 解析：因為原子序數與核內質子數、核電荷數、中性原子的核外電子數都是相等的.原子核的質量數等于核內質子數與中子數之和.由此可得：（1）鐳核中的質子

10、數等于其原子序數，故質子數為88，中子數N等于原子核的質量數A與質子數Z之差，即N=A-Z=226-88=138.（2）鐳核的核電荷數和所帶電量分別是Z=88，Q=Ze=88×1.6×10-19C=1.41×10-17C.(3)核外電子數等于核電荷數，故核外電子數為88.（4）帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力，故有qvB=mv2/r,r=mv/qB.兩種同位素具有相同的核電荷數，但質量數不同，故r226/r228=226/228=113/114.6. 解析：（1）原子核衰變后變成新核，新核與未衰變的核在一起，故半衰期并不是原子核的數量、質量減

11、少一半，A錯誤B正確；衰變快慢由原子核內部因素決定，與原子所處的物理狀態或化學狀態無關，常用其測定地質年代、生物年代等，故C錯誤D正確.（2）根據公式m/m0=(1/2)t/ (其中m、m0分別是現在與原來的質量，t為距今的時間，為半衰期)得m/m0=(1/2)t/5730=1/4.所以t=11 460年.答案：（1）B（2）11 4607. 解析：（1）根據電荷數守恒、質量數守恒和題目給出的粒子可寫出核反應方程：11H+73X42He+42He或11H+73Li42He+42He.(2)由質能方程得：m=E/c2=（2×8.9×1.6×10-13-0.5

12、5;1.6×10-13）/(3.0×108)2 kg=3.1×10-29 kg.答案：（1）11H+73X42He+42He或11H+73Li42He+42He（2） 3.1×10-298. 解析：可以先寫出相應的核反應方程：210n+211H42He+28.30 MeV342He126C+7.26 MeV610n+611H126C+E比較這些方程，將第一個方程改為3·210n+3·211H3·42He+3·28.30MeV將第二個方程代入得3·210n+3·211H126C+7.26 MeV+

13、3·28.30 MeV所以E=7.26 MeV+3×28.30 MeV=92.16 MeV.9. 解析：(1)盧瑟福提出了原子的核式結構模型；玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光譜；查德威克發現了中子（或其他成就）.題圖中不偏轉的射線為射線，用于醫療放射治腫瘤.(2)設中子質量為Mn靶核質量為M，由動量守恒定律Mnv0=Mnv1+Mv2由能量守恒1/2Mnv02=1/2Mnv12+1/2Mv22.解得：v1=Mn-M/（Mn+Mv0）在重水中靶核質量：MH=2Mn，v1H=-1/3v0；在石墨中靶核質量：MC=12Mn,v1C=-11/13v0,與重水靶核碰后中子速

14、度較小，故重水減速效果更好.答案：（1）盧瑟福提出了原子的核式結構模型玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光譜查德威克發現了中子.(任選其二) 2為射線，用于醫療放射治腫瘤（2）重水減速效果更好10. 解析：（1）發生核反應前后，粒子的質量數和核電荷數均不變，據此可知中微子的質量數和電荷數都是0，A項正確.（2）產生的能量是由于質量虧損.兩個電子轉變為兩個光子之后，質量變為零，由E=mc2，故一個光子的能量為E/2，帶入數據得E2=8.2×10-14J.正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統總動量為零，故只產生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒.答案：（1）A (2)遵循動量守恒11. 解析：(1)依據核電荷數守恒和質量數守恒可判斷X為中子，且=3，根據愛因斯坦的質能方程E=mc2，即E=mU-(mBa+mKr+2mn)c2.（2） 依據已知，P輸出=1.00×