专题48 确定衰变的种类及衰变次数的方法-2019高考物理一轮复习专题详解(原卷版)

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知识回顾：

衰变及核反应方程的书写和核能的计算 (1)原子核的衰变

①衰变实质：α衰变是原子核中的2个质子和2个中子结合成一个氦核并射出；β衰变是原子核中的中子转化为一个质子和一个电子，再将电子射出；γ衰变伴随着α衰变或β衰变同时发生，不改变原子核的质量数与电荷数，以光子形式释放出衰变过程中产生的能量．

②衰变的快慢由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关；半衰期是统计规律，对个别、少数原子无意义． (2)核反应方程的书写

①核反应过程一般不可逆，所以核反应方程中用“→”表示方向而不能用等号代替．

②核反应方程遵循质量数、电荷数守恒，但核反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放出核能．③核反应的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程． (3)核能的计算方法

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①根据爱因斯坦质能方程，用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc(J)．

②根据1原子质量单位相当于931.5兆电子伏

能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数

乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm

③如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能.

例题分析

【例1】放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖．

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(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的C，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5 730年．试写出此核反应方程．

(2)若测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的12.5%，则此遗骸的年代约有多少年？

【例2】．(多选)(2017年湖北六校调考)北京时间2011年3月11日13时46分，在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程

131131

为 53I→ 54Xe＋Y.根据有关放射性知识，下列说法正确的是 ( )

A．Y粒子为β粒子

B．若 13153I的半衰期大约是8天，取4个碘原子核，经16天就只剩下1个碘原子核了 C．生成的 13154Xe处于激发态，放射γ射线，γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强 D. 13153I中有53个质子和131个核子

E．如果放射性物质碘131处于化合态，也不会对放射性产生影响 专题练习

1.人们在海水中发现了放射性元素钚(Pu). Pu可由铀239(U)经过n次β衰变而产生，则n为( ) A．2 B．239 C．145 D．92 2.

U经过m次α衰变和n次β衰变，变成

Pb，则( )

A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4 C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18

3.铀裂变的产物之一氪90(( )

A．1次α衰变，6次β衰变 B．4次β衰变 C．2次α衰变

D．2次α衰变，2次β衰变

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Kr)是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90(Zr )，这些衰变是

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4.据报道，重庆市筹建的核电厂选址是涪陵区816核工厂，拟建的核电项目是4个压水反应堆，利用其产生的核能带动4台100万千瓦的机组发电．核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(

Pu )，这种钚239可以由铀239(

U)经过n次β衰变而产生，则( )

A．n＝2 B．n＝239 C．n＝145 D．n＝92

5.最近几年，科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展.1996年，科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核X经过6次α衰变后的产物是重元素的原子序数和质量数分别是( )

A．124、259 B．124、265 C．112、265 D．112、277

6.放射性同位素

Na的样品经过6小时还剩下没有衰变，它的半衰期是( )

Fm.由此可以判定生成的超

A．2小时 B．1.5小时 C．1.17小时 D．0.75小时

7.一个氡核及

Rn衰变成钋核

Po并放出一个粒子，其半衰期为3.8天，1 g氡经过7.6天衰变掉的质量以

Rn衰变成Po的过程放出的粒子是( )

A．0.25 g，α粒子 B．0.75 g，α粒子 C．0.25 g，β粒子 D．0.75 g，β粒子

8.前苏联切尔诺贝利核电站爆炸事故造成了大量放射性物质泄漏，碘

I和铯

Cs等放射性物质放射出的

α、β、γ射线，会造成甲状腺疾病和神经系统损伤．下列有关放射性的说法中正确的是( ) A．碘B．铯C．碘

I发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 Cs的半衰期为30年，把核废料深埋可以使核的半衰期变短 I的半衰期为8.5天，若取4个碘核，经过17天就只剩下1个碘核

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D．铯

Cs经过两次α衰变和两次β衰变将变为碘I

9.在匀强磁场里，原来静止的放射性碳14原子，它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相切的圆，圆的半径之比为7∶1，如图所示，那么碳14的核衰变方程是( )

A．CB．CC．CD．C

He ＋ Be e ＋ B

e＋ N H ＋ B

10.在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(Rn)，由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹

是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42∶1，如图所示，那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个( )

A．B．C．D．

RnRnRnRn

Fr ＋e

Po＋He At＋

e

At＋H

11.(多选)下列说法正确的是( ) A．

Ra衰变为

Rn要经过1次α衰变和1次β衰变

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