- 放射性衰变
- 共1588题
一放射性元素的原子核,发生了2次α衰变和6次β衰变,该原子核的中子数减少______个.核子数减少______个.
正确答案
α衰变的过程中电荷数少2,质量数少4,β衰变的过程中电荷数多1,质量数不变,则电荷数多6-2×2=2个,质量数少8个,知核子数少8个,质子数多2个,则中子数少10个.
故答案为:10,8.
某放射性元素经过4次α衰变和6次β衰变,生成了新核;则新核和原来的原子核相比质子数减少了______个;中子数减少了______个.
正确答案
某放射性元素经过4次α衰变和6次β衰变共产生:
4个24He和6个-10e
所以质子数减少:2×4+6×(-1)=2
中子数减少:4×4-2=14
故答案为:2;14
Co发生一次β衰变后变为Ni,其衰变方程为______在该衰变过程中还发妯频率为ν1、ν2的两个光子,其总能量为______.
正确答案
发生一次β衰变后,原来的原子核质量数不变,核电荷数增加1,故衰变方程:Co→
Ni
e
每个光子的能量为hv,频率为ν1、ν2的两个光子的能量分别是hv1和hv2,其总能量为hv1+hv2.
故答案为:Co→
Ni
e;hv1+hv2.
放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”,可用它来测定古生物的年代,此项研究获得1960年诺贝尔化学奖.
(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后,会形成C,
C不稳定,易发生衰变,放出β射线,其半衰期为5730年.试写出有关的核反应方程.
(2)若测得一古生物遗骸中C的含量只有活体中的12.5%,则此遗骸的年代距今约有多少年?
正确答案
(1)根据电荷数守恒、质量数守恒知,核反应方程为:147N+n→146C+
H 146C→147N+
e.
(2)活体中146C含量不变,生物死亡后,146C开始衰变,设活体中146C的含量为m0,遗骸中为m,则由半衰期的定义得m=m0•,即0.125=(
)tT,解得
=3,所以t=3T=17190年.
答:(1)核反应方程为:147N+n→146C+
H 146C→147N+
e.
(2)此遗骸的年代距今约有17190年.
(1)核裂变反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核U为燃料的反应堆中,当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为
U+
n→
Xe+
Sr+X
n,已知
U的质量为Mu,
n的质量为Mn,
Xe的质量为Mxe.
Sr的质量为Ms,光在真空的传播速度为C,则______
A.核反应方程中的X表示为2
B.核反应方程中的X表示为3
C.该核反应过程中放出的核能为(MU-MXe-MSr)C2
D.该核反应过程中放出的核能为(MU-MXe-MSr-2Mn)C2
(2)如图1为氢原子能级图,已知普朗克常量h=6.63×10-34J•s,则下列说法中正确的是______
A.一群处于n=4的氢原子跃迁后可能辐射出5种频率的光波
B.一群处于n=4的氢原子跃迁后可能辐射出6种频率的光波
C.氢原子从n=4跃迁到n=3时辐射出的光子能量为0.66eV
D.氢原子从n=4跃迁到n=3时辐射出的光波频率为1.59×1014Hz
(3)如图2所示,B是静止在水平地面上的长木板,B的质量为M=4.0kg.A是一质量为m=1.0kg的小物块,现给它一初速度v0=2.0m/s,使它从B板的左端开始向右滑动.已知地面是光滑的,而A与B之间有摩擦力,B木板足够长,求最后A、B以多大的速度做匀速运动.
正确答案
(1)A、根据电荷数守恒、质量数守恒,有236=94+139+X,解得X=3.故A错误,B正确.
C、根据爱因斯坦质能方程得,△E=△mc2=(MU-MXe-MSr-2Mn)c2,故C错误,D正确.
故选BD.
(2)A、根据=6知,一群处于n=4的氢原子跃迁后可能辐射出6种频率的光波.故A错误,B正确.
C、氢原子从n=4跃迁到n=3时辐射出的光子能量为E=-0.85+1.51eV=0.66eV.故C正确.
D、氢原子从n=4跃迁到n=3时辐射出的光子能量为0.66eV,根据v==
=1.59×1014Hz.故D正确.
故选BCD.
(3)当A、B速度相同时,一起做匀速直线运动,取A、B为系统,根据动量守恒定律有:
mv0=(m+M)v
解得:v==
m/s=0.4m/s.
答:最后A、B以0.4m/s的速度做匀速运动.
U衰变成
Th,半衰期为27万年,一块U234中原来没有钍,经过54万年后,该矿石中的铀、钍质量之比为______.
正确答案
由公式m=M()tT知,经过54万年后,该矿石中的铀的质量剩余原来的
,所以,铀、钍质量之比为1:3.
答案为1:3
A、B两原子核都静止在同一匀强磁场中,一个放出α粒子,另一个放出β粒子,运动方向均与磁场方向垂直,它们在磁场中的运动径迹如图所示,可以判断径迹________是α粒子,径迹________是β粒子。(选填序号1、2、3、4)
正确答案
1,3
放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时,往往会同时伴随____________辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2,经过t=T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等,那么它们原来的质量之比mA:mB=____________。
正确答案
γ,:
原来静止在匀强磁场中的放射性元素的原子核A,发生衰变后放出的一个射线粒子和反冲核都以垂直于磁感线的方向运动,形成如图所示的8字型轨迹,已知大圆半径是小圆半径的n倍,且绕大圆轨道运动的质点沿顺时针方向旋转.那么:
(1)该匀强磁场的方向一定是垂直于纸面向______.
(2)原子核A的原子序数是______.
(3)沿小圆运动的是______.
(4)其旋转方向为______.
正确答案
放射性元素放出α粒子时,α粒子与反冲核的速度相反,而电性相同,则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反,两个粒子的轨迹应为外切圆,原子核的衰变过程满足动量守恒,可得两带电粒子动量大小相等,方向相反.
(1)由左手定则可知匀强磁场的方向一定是垂直于纸面向外;
(2)由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得:r=,就动量大小而言有m1v1=m2v2,大圆是α粒子的,所以新生成核的电荷数即原子序数为2n,原子核A的原子序数是2n+2;
(3)沿小圆运动的是反冲核;
(4)由左手定则知反冲核的旋转方向为顺时针.
故答案为:(1)外,(2)2n+2,(3)反冲核,(4)顺时针
2011年3月11日,日本发生九级大地震,造成福岛核电站严重的核泄漏事故.使我国部份省区受到污染.在泄漏的污染物中含有53131I和55137Cs两种放射性元素,它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射.在下列四个式子中,有两个能分别反映53131I和55137Cs衰变过程,它们分别是______(填入正确选项前的字母).53131I和55137Cs原子核中的中子数分别是______.
A.X1→56137Ba+01n B.X2→54131Xe+-10e C.X3→56137Ba+-10e D.X4→54131Xe+11p.
正确答案
由下列四式中,只有B选项与C选项中有53131I和55137Cs两种放射元素,然而泄漏的污染物在衰变中有53131I和55137Cs两种放射性元素.而A、D选项中没有53131I和55137Cs.
而中子数等于质量数减去质子数.即分别为131-53=78、137-55=82
故答案为:B、C;78、82
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