5.2 放射性元素的衰变 同步练习 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第五章第二节 放射性元素的衰变 【教材课后习题】 1.β射线是电子流。原子核中没有电子，为什么有些放射性元素的原子核会放出β粒子？写出放射性元素（钋核）的β衰变方程。 2.写出放射性元素（针核）的α衰变方程。（铀核）衰变为（氡核）要经过几次α衰变，几次β衰变？ 3.已知钍234的半衰期是24 d，1 g钍234经过120 d后还剩多少？若已知铋210的半衰期是5 d，经过多少天后，20 g铋210还剩1.25 g？ 4.原子核的人工转变与放射性元素的衰变有什么区别？ 5.写出下列原子核人工转变的核反应方程。 （1）（钠核）俘获1个α粒子后放出1个质子。 （2）（铝核）俘获1个α粒子后放出1个中子。 （3）（氧核）俘获1个中子后放出1个质子。 （4）（硅核）俘获1个质子后放出1个中子。 6.完成下列核反应方程。 （1）。 （2）。 （3）。 7.存在射线危险的地方，常能看到如图所示的标志。你在什么地方见过这个标志？为了保护人身安全，在有这样的标志的场所，应该注意什么？ 【定点变式训练】 8.在医疗诊断中，常用半衰期为的作为示踪原子.获得的核反应方程为：的衰变方程为：，则( ) A.Y为中子 B.衰变放出α射线 C.X比Y电离作用强 D.经，会全部发生衰变 9.现代考古通过测量生物化石中放射性同位素碳14的量来确定生物的年代，质量为的碳发生β衰变，经过时间t后剩余碳14的质量为m，其图线如图所示。下列说法正确的是( ) A.碳14放出的β粒子来自核外电子 B.碳14的半衰期为11460年 C.碳14的衰变方程为 D.碳14原子发生化学反应后半衰期发生改变 10.放射性同位素发出的射线在科研、医疗、生产等诸多方面得到了广泛的应用，下列有关放射线应用的说法中不正确的是( ) A.轧钢厂的热轧机安装射线测厚仪对钢板厚度进行自动控制 B.利用γ射线的贯穿性能进行人体的透视 C.用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，经过筛选可以培育优良品种 D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害 11.图为铀238衰变为钍234过程中铀核质量随时间变化图像，则( ) A.原子核衰变过程中不释放核能 B.铀238衰变为钍234同时放出电子 C.铀238半衰期为年 D.环境温度降低衰变速度将变慢 12.“玉兔二号”巡视器的核电池中钚238的衰变方程为，则( ) A.X为 B.的中子数为144 C.温度升高，钚238半衰期变长 D.衰变后X与铀核的质量之和等于衰变前钚核的质量 答案以及解析 1.答案：见解析 解析：原子核内没有电子，但原子核内的中子会转化成一个质子和一个电子，方程，产生的电子从核内发射出来，就是β衰变。 2.答案：4次α衰变；2次β衰变 解析：的α衰变方程 设轴核衰变为氡核需x次α衰变，y次β衰变， 则核反应方程为 根据质量数守恒和电荷数守恒 有解得 即需要经过4次α衰变，2次β衰变。 3.答案：见解析 解析：根据半衰期的定义，剩下的钍为 代入数据得。 每经过1个半衰期放射性物质的质量都减半，则经过n个半衰期剩余铋的质量为 则20 g铋衰变剩下1.25 g时，有 解得，则经过的时间为天=20天。 4.答案：见解析 解析：原子核的人工转变是在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，而放射性元素的衰变是原子核自发放出射线的过程，最主要的区别就是过程是不是自发的过程。 5.答案：根据核反应过程中，质量数和电荷数守恒，可得核反应方程 （1） （2） （3） （4）。 解析： 6.答案：（1） （2） （3） 解析： 7.答案：见解析 解析：在医院的放射室看见过这个标志。一般情况要远离这些地方，特殊情况时要在医生指导下进出这些场所。 8.答案：C 解析：AB.根据质量守恒和电荷守恒可知，X为，Y为正电子，AB均错误；C.X为，显然比正电子更容易电离，故电离作用强，C正确；D.40min是两个半衰期，余下的质量应是原来的，不能全部衰变，D错误。故选C。 9.答案：C 解析：A.碳14放出的β粒子来自原子核内的中子转化为质子时产生的，故A错误；B.放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期。由图知，碳14的半衰期为5730年，故B错误； C.根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒可知，碳14的衰变方程为，故C正确； D.半衰期与化学状态无关故半衰期不会发生变化，故D错误。故选C。 10.答案：B 解析：A.轧钢厂的热轧机安装射线测厚仪可以对钢板厚度进行自动控制，故A正确，不符合题意； B.利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，但γ射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来透视人体，故B错误，符合题意； C.用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，经过筛选可以培育优良品种，故C正确，不符合题意； D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害，故D正确，不符合题意。 故选B。 11.答案：C 解析：A.原子核衰变过程中有质量亏损，会释放核能，故A错误； B.铀238衰变为钍234，质量数减少4，为α衰变，故B错误； C.由图可知铀238从衰变到的时间为年，则可知半衰期为年，故C正确； D.外界因素不会影响半衰期大小，故D错误。 故选C。 12.答案：B 解析：A.钚238的衰变满足质量数守恒和电荷数守恒，可知钚238的衰变中的X为，故A错误；B.的中子数为，故B正确；C.半衰期由原子核本身决定的，与温度、位置等外部因素无关，故C错误；D.核反应过程出现了质量亏损，衰变后X与轴核的质量之和不会等于衰变前钚核的质量，故D错误。故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $$