放射性衰变_章节学习

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题型：简答题

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简答题

地球的年龄到底有多大，科学家们是利用天然放射性元素的衰变规律来推测的。通过对目前发现的最古老的岩石中铀和铅含量的测定，测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期不含铅）的一半。铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间的变化规律如下图所示。图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数，则由此可以断定：

（1）地球年龄大约为多少年？

（2）被测定的古老岩石样品在90亿年后的铀、铅原子数之比是多少？

正确答案

解：（1）由于目前研究的岩石中铀的含量是岩石形成初期的一半，由图可知对应的时间是45亿年，即地球年龄大约为45亿年

（2）由图知，90亿年对应的=，设铅原子的数目为，则有：=，所以：=，即90亿年时的铀、铅原子数之比是1∶3

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题型：简答题

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简答题

约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是_______，是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术，1 mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg的经多少天的衰变后还剩0.25 mg？

正确答案

正电子，t=56天（54～58天都算对）

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题型：填空题

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填空题

（4分）放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时，其放射性活度即为1贝可勒尔。是核电站中核反应的副产物，它可以衰变成，半衰期为8天。福岛核电站泄漏出的放射性物质中就含有，当地政府在某次检测中发现空气样品的放射性活度为本国安全标准值的4倍。则一个核中有_______个中子、衰变成时放出的粒子为_______粒子。至少经过_______天，该空气样品中的放射性活度才会达到本国安全标准值。

正确答案

78、ß、16

试题分析：据质子数+中子数=质量数可得：131-53=78；据可知，衰变过程中释放β粒子；放射性活度为n0=1，要使当地的放射性活度n=4变为本国安全标准值，据半衰期关系有：

n‘=n(1/2)x/T，可以计算得x=16天。

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题型：简答题

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简答题

（8分）【物理－物理3-5】

（1）在下列选项中选择适当的内容填在横线中（只填字母代号）：首先揭示了原子具有复杂的结构，首先揭示了原子核具有复杂的结构。

（2）(铀核)衰变为(铅核)要经过______次衰变_______次衰变。

（3）两个粒子在同一直线相向运动，碰前它们具有大小相同的动量。碰后两个粒子的速度大小相等，求两粒子的质量关系。

正确答案

（1）A、D（2）8；6（3）

（1）A、D（2分）

（2）8；6（2分）

（3）解：根据动量守恒定律及已知条件得：（2分）

（１分），解得：（１分）

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题型：填空题

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填空题

14C是一种半衰期为5 730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中14C的含量为原来的，则该古树死亡的时间距今大约 .

正确答案

11460年

根据公式，T=5730年，可得，t=11460年

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题型：填空题

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填空题

在实验室内较精准地测量到的双衰变事例是在1987年公布的，在进行了7960小时的实验后，以68%的置信度认出发生的36个双衰变事例，已知静止的发生双衰变时，将释放出两个电子和两个中微子（中微子的质量数和电荷数都为零），同时转变成一个新核X，则X核的中子数为；若衰变过程释放的核能是E，真空中的光速为c，则衰变过程的质量亏损是．

正确答案

46；

试题分析：中有82-34=48个中子，发生双β衰变时有两个中子释放出电子而变为质子，则衰变后中子数为46个；由质能方程可得，衰变过程中质量亏损．

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题型：填空题

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填空题

一瓶无害放射性同位素溶液，其半衰期为20天，测得每分钟衰变6×107次。今将这瓶溶液倒入一水库中，80天后可以认为溶液已均匀分布在水库中，现取1 m3水样本测得每分钟衰变20次，则该水库蓄水量V=________m3。

正确答案

1.875×105

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题型：简答题

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简答题

(15分)钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和α粒子，并放出能量为0.097 MeV的γ光子，其它的能量都转化为和α粒子的动能．已知：、和α粒子的质量分别为mPu＝239.0521u、mU＝235.0439u和mα＝4.0026u，1u＝931.5 MeV/c2.

(1)写出衰变方程.

(2)求α粒子的动能（忽略γ光子的动量）．

正确答案

（1）→＋He＋γ（2）

(15分)

(1)衰变方程为 →＋He＋γ （3分）

(2)上述衰变过程的质量亏损为

（1分）

放出的能量为（1分）

这些能量是铀核的动能EU、 α粒子的动能Eα和γ光子的能量Eγ之和

（1分）

由④⑤⑥式得

（2分）

设衰变后的铀核和α粒子的速度分别为vU和vα，则由动量守恒有

⑧ （1分）

又由动能的定义知

⑨ （1分）

由⑧⑨式得＝ ⑩ （1分）

由⑦⑩式得

（2分）

代入题给数据得.（2分）

本题考查的是衰变方程和质能方程并结合动量定理和动能的关系。根据衰变方程的书写原则可以得出衰变方程。第二问由职能关系，结合动量守恒和动能的关系，找出相对应的物理量，就可解出此题。

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题型：填空题

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填空题

在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素Na发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核.新核与放出的粒子在磁场中运动的径迹均为圆，如右图所示.以下观点均正确的是（）

正确答案

AD

带电粒子在磁场中运动有r=,衰变过程动量守恒，故衰变过程放出的粒子与新核动量大小相等、方向相反，由左手定则结合图可知发生的是β衰变，故2为新核径迹，并沿逆时针方向运动.

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题型：填空题

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填空题

近期媒体报道，叛逃到英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡。英国警方调查认为，毒杀利特维年科的是超级毒药——放射性元素钋(Po)。Po的半衰期为138 d，经衰变生成稳定的铅(Pb)，那么经过276 d，100 g Po已衰变的质量为________g。

正确答案

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