高中物理第3章原子核與放射性第2節(jié)原子核衰變及半衰期教教學(xué)設(shè)計(jì)魯科版選修35高中物理第3章原子核與放射性第2節(jié)原子核衰變及半衰期教教學(xué)設(shè)計(jì)魯科版選修35/高中物理第3章原子核與放射性第2節(jié)原子核衰變及半衰期教教學(xué)設(shè)計(jì)魯科版選修35第2節(jié)原子核衰變及半衰期1.認(rèn)識(shí)天然放射現(xiàn)象及其規(guī)律．(重點(diǎn))2.知道三種射線的實(shí)質(zhì)，以及怎樣利用磁場(chǎng)劃分它們．(重點(diǎn))3．知道放射現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是原子核的衰變．4.知道兩種衰變的基本性質(zhì)，并掌握原子核的衰變規(guī)律．(重點(diǎn))5．理解半衰期的見解．(重點(diǎn)＋難點(diǎn))一、天然放射現(xiàn)象定義：物質(zhì)能自覺地放出射線的現(xiàn)象．物質(zhì)放出射線的性質(zhì)，叫做放射性．擁有放射性的元素，叫做放射性元素．天然放射現(xiàn)象最先是由貝克勒爾于1896年發(fā)現(xiàn)的．人類對(duì)原子核變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)，是從天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)開始的．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)有何意義？提示：天然放射現(xiàn)象令人們認(rèn)識(shí)到原子核擁有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)．二、放射線的實(shí)質(zhì)1.α射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦原子核粒子流．速度約為光速的0.1倍，電離作用很強(qiáng)，穿透能力很弱．2.β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，速度約為光速的0.9倍，電離作用較弱，穿透本領(lǐng)較強(qiáng)．γ射線是波長(zhǎng)很短的電磁波，它的電離作用很弱，穿透能力很強(qiáng)．1．(1)α射線實(shí)質(zhì)上就是氦原子核，α射線擁有較強(qiáng)的穿透能力．()(2)β射線是高速電子流，很簡(jiǎn)單穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板．( )(3)γ射線是能量很高的電磁波，電離作用很強(qiáng)．( )提示：(1)×(2)√(3)×三、原子核的衰變1種類方程規(guī)律238234492U→90Th＋2α衰變：放出α粒子的衰變He原子核23423490Th→91Pa＋質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)守恒的衰變?chǔ)滤プ儯悍懦靓铝Ｗ拥乃プ儯?0eγ衰變2．(1)原子核發(fā)生衰變，變成了一種新的原子核．( )(2)原子核衰變時(shí)質(zhì)量是守恒的．()(3)β衰變時(shí)放出的電子就是核外電子．()提示：(1)√(2)×(3)×四、半衰期定義：放射性元素的原子核有多半發(fā)生衰變需要的時(shí)間．t/τ2.公式：m＝M2．m為該元素節(jié)余的質(zhì)量，M為該元素原來(lái)的質(zhì)量，t為經(jīng)過(guò)的時(shí)間，τ為半衰期．3.影響因素：元素半衰期的長(zhǎng)短由原子核自己因素決定，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強(qiáng))或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)沒關(guān)．4.合用條件：半衰期描述的是大量原子核的統(tǒng)計(jì)行為，說(shuō)明在大量原子核集體中，經(jīng)過(guò)一準(zhǔn)時(shí)間將有必然比率的原子核發(fā)生衰變．3．(1)半衰期能夠表示放射性元素衰變的快慢．()(2)半衰期是放射性元素的大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律．( )(3)對(duì)放射性元素加熱時(shí)，其半衰期縮短．()提示：(1)√(2)√(3)×對(duì)三種射線的認(rèn)識(shí)三種射線的比較2α射線β射線γ射線光子流組成高速氦核流高速電子流(高頻電磁波)帶電荷量2e－e04－27靜止質(zhì)mpmp＝1.67×10m質(zhì)量pkg1840量為零速度0.1c0.9cc在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)與α射線反向偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)較強(qiáng)穿透幾毫米的鋁最強(qiáng)穿透幾厘米的鉛貫穿本領(lǐng)最弱用紙能擋住板板對(duì)空氣的電離作用很強(qiáng)較弱很弱在空氣中的徑跡粗、短、直細(xì)、較長(zhǎng)、波折最長(zhǎng)經(jīng)過(guò)膠片感光感光感光2.三種射線產(chǎn)生的機(jī)理核內(nèi)兩其中子和兩個(gè)質(zhì)子聯(lián)合得比較親密，有時(shí)會(huì)作為一個(gè)整體從較大α射線的原子核中拋射出來(lái)．原子核發(fā)生一次α衰變，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)分別減少2核中的中子能夠轉(zhuǎn)變成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，產(chǎn)生的電子從核中發(fā)射出β射線來(lái)，這就是β射線，由于該電子本源于原子核，它的速度遠(yuǎn)大于陰極射線中的電子和核外繞核旋轉(zhuǎn)的電子原子核的能量也是不連續(xù)的，同樣存在著能級(jí)，能級(jí)越低越牢固．放射性原子核在發(fā)生α衰變、β衰變后產(chǎn)生的新核經(jīng)常處于高能級(jí)，當(dāng)它向γ射線低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射γ光子．由于原子核中的能級(jí)躍遷輻射出的光子能量特別大，故γ光子的頻率很大將α、β、γ三種射線分別射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖表示射線偏轉(zhuǎn)情況中正確的選項(xiàng)是( )3A．①③B．①④C．②③D．②④[思路點(diǎn)撥]求解本題應(yīng)掌握以下兩點(diǎn)：α粒子、β粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，求半徑再比較．α粒子、β粒子在電場(chǎng)中做平拋運(yùn)動(dòng)，求偏向位移再比較．[剖析]已知α粒子帶正電，β粒子帶負(fù)電，γ射線不帶電，依照正、負(fù)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受洛倫茲力方向和正、負(fù)電荷在電場(chǎng)中受電場(chǎng)力方向，可知①、②、③、④四幅圖中，α、β粒子的偏轉(zhuǎn)方向都是正確的，偏轉(zhuǎn)的程度以下：帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑r＝mv，將其數(shù)據(jù)代入，則α粒子與β粒Bq子的半徑之比為：rαmαvαqβ40.1c1371r＝··q＝××≈.βββα1840因此可知①正確，②錯(cuò)誤．帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，設(shè)初速度為v0，垂直電場(chǎng)線方向位移為x，沿電場(chǎng)方向位移為y，則有：qE2qEx2x＝vt，y＝t，消去t可得：y＝.02m22mv0對(duì)某一確定的x值，α、β粒子沿電場(chǎng)線偏轉(zhuǎn)距離之比為yqmv2αβαβyβ＝qβ·mα·vα2121840（0.99c）21＝1×4×（0.1c）2≈38.因此可知③錯(cuò)誤，④正確．[答案]B求解此類題目要熟知以下兩點(diǎn)三種射線的帶電性質(zhì)．正、負(fù)電荷在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及解題方法．如圖，放射性元素鐳衰變過(guò)程中釋放出α、β、γ三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )4A．①表示γ射線，③表示α射線B．②表示β射線，③表示α射線C．④表示α射線，⑤表示γ射線D．⑤表示β射線，⑥表示α射線剖析：選C.γ射線為電磁波，在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中均不偏轉(zhuǎn)，故②和⑤表示γ射線，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)；α射線中的α粒子為氦的原子核，帶正電，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)，故③表示α射線，由左手定則可知在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中α射線向左偏，故④表示α射線，C項(xiàng)對(duì)．正確理解原子核的衰變天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核擁有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)．原子核放出α粒子或β粒子(其實(shí)不表示原子核內(nèi)有α粒子或β粒子，原子核內(nèi)不能能有α粒子或電子)后變成新的原子核，這種變化稱為原子核的衰變．衰變規(guī)律：原子核衰變前后的核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒．衰變方程(1)原子核放出一個(gè)α粒子就說(shuō)明它發(fā)生了一次α衰變，新核的質(zhì)量數(shù)比原來(lái)的核減少了4，而核電荷數(shù)減少2，用通式表示為：AA－44α衰變：ZX―→Z－2Y＋2He.(2)原子核放出一個(gè)β粒子就說(shuō)明它發(fā)生了一次β衰變，新核的質(zhì)量數(shù)不變，而核電AA0荷數(shù)增加了1，用通式表示為：β衰變：ZX―→Z＋1Y＋－1e.γ射線經(jīng)常是陪伴α衰變和β衰變而產(chǎn)生，經(jīng)常是衰變后的新核向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出來(lái)的一份能量，原子核放出一個(gè)γ光子不會(huì)改變它的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)．兩個(gè)重要的衰變2382344234234092U―→90Th＋2He，90Th―→91Pa＋－1e.對(duì)核反應(yīng)過(guò)程的說(shuō)明核反應(yīng)過(guò)程一般都是不能逆的，所以核反應(yīng)方程只能用單向箭頭表示反應(yīng)方向，不能夠用等號(hào)連接．核反應(yīng)的生成物必然要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能夠憑空只依照兩個(gè)守恒求出生成物來(lái)寫核反應(yīng)方程．5核反應(yīng)中依照質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，核反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)前后的總質(zhì)量一般會(huì)發(fā)生變化．(4)當(dāng)放射性物質(zhì)發(fā)生連續(xù)衰變時(shí)，原子核中有的發(fā)生α衰變，有的發(fā)生β衰變，同時(shí)陪伴著γ輻射，這時(shí)可連續(xù)放出三種射線．23821021092U放射性衰變有多種可能路子，其中一路子是先變成83Bi，而83Bi能夠經(jīng)一次衰變變成210b210b206aX(X代表某一種元素)，也能夠經(jīng)一次衰變變成81Ti，aX和81Ti最后都變成82Pb，衰變路徑以以下列圖，則圖中( )A．a(chǎn)＝82，b＝211B．①是β衰變，②是α衰變C．①是α衰變，②是β衰變b經(jīng)過(guò)一次α衰變變成206D.81Ti82Pb[思路點(diǎn)撥]求解本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)發(fā)生一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，核電荷數(shù)減少2，依照質(zhì)量數(shù)變化求α衰變的次數(shù)．(2)發(fā)生一次β衰變，質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1，再依照電荷數(shù)變化確定β衰變的次數(shù)．[剖析]210210aβ衰變，核83Bi經(jīng)一次衰變變成X，由于質(zhì)量數(shù)不變，所以只發(fā)生了一次電荷數(shù)增加1即a＝83＋1＝84，①是β衰變.210b83Bi經(jīng)一次衰變變成81Ti，由于核電荷數(shù)減少2，所以只發(fā)生了一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減少4，即b＝210－4＝206，②是α衰變，故A、C項(xiàng)均錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；2062061，所以只能經(jīng)過(guò)一次81Ti變成82Pb，質(zhì)量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加β衰變，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．[答案]B有關(guān)系續(xù)衰變確定衰變次數(shù)的問題應(yīng)注意的兩點(diǎn)(1)由于β衰變不改變質(zhì)量數(shù)，可先依照質(zhì)量數(shù)守恒，確定α衰變次數(shù)．再依照總核電荷數(shù)守恒，確定β衰變次數(shù)．238U經(jīng)放射性衰變①變成原子核234Th，既而經(jīng)放射性衰變②變2.原子核92906234234為原子核91Pa，再經(jīng)放射性衰變③變成原子核92U，放射性衰變①、②和③依次為( )A．α衰變、β衰變和β衰變B．β衰變、α衰變和β衰變C．β衰變、β衰變和α衰變D．α衰變、β衰變和α衰變238①234Th，質(zhì)量數(shù)少4，電荷數(shù)少2，說(shuō)明剖析：選A.92U――→90①為α衰變.234②2341，質(zhì)量數(shù)不變，說(shuō)明②為β衰變，中子轉(zhuǎn)變90Th――→91Pa，質(zhì)子數(shù)加234③234β衰變，中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子．故成質(zhì)子.91Pa――→92U，質(zhì)子數(shù)加1，質(zhì)量數(shù)不變，說(shuō)明③為選A.對(duì)半衰期的理解1t1t常用公式：N余＝N原2τ，m＝M2τ.式中N原、M表示衰變前的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，N余、m表示衰變后還沒有發(fā)生衰變的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時(shí)間，τ表示半衰期．2.規(guī)律的特點(diǎn)：放射性元素的半衰期是牢固的，是由元素的原子核內(nèi)部因素決定，跟原子所處的物理狀態(tài)(如壓強(qiáng)、溫度)或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)沒關(guān)．規(guī)律的用途：利用天然放射性元素的半衰期能夠估測(cè)巖石、化石和文物的年月．半衰期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只對(duì)大量的原子核有意義，對(duì)少許原子核是沒有意義的．某一個(gè)原子核何時(shí)發(fā)生衰變，是不能知的，當(dāng)原子核數(shù)目特別少時(shí)，公式不再成立，如10個(gè)原子核經(jīng)過(guò)半衰期剩幾個(gè)？這樣的問題無(wú)法辦理．放射性同位素14C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它能夠用來(lái)判斷古生物體的年月，此項(xiàng)研究獲取1960年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)．(1)宇宙射線中高能量的中子碰到空氣中的氮原子后，會(huì)形成不牢固的146C，它很簡(jiǎn)單發(fā)生衰變，放出β射線變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年，試寫出14C的衰變方程．14(2)若測(cè)得一古生物遺骸中的6C含量只有活體中的25%，則此遺骸距今約有多少年？[思路點(diǎn)撥](1)依照質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒寫出衰變方程．由古生物14C的含量與活體14C的含量比較可確定其半衰期數(shù)，即可計(jì)算出古生物的年月．7[剖析](1)14C的β衰變方程為：6140146C―→－1e＋7N.(2)146C的半衰期τ＝5730年．生物死亡后，遺骸中的14C按其半衰期變化，設(shè)活體中14C的含量為14660，遺骸中的6C含量N為N，則tN＝2τN0≠N0，t1t即0.25N0＝25730N0，故5730＝2，t＝11460年．[答案](1)14014(2)11460年6C―→－1e＋7N放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，經(jīng)常會(huì)同時(shí)陪伴________輻射．已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經(jīng)過(guò)t＝T1·T2時(shí)間后測(cè)得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們?cè)瓉?lái)的質(zhì)量之比mA∶mB＝________．剖析：由半衰期公式1t0m＝m2T聯(lián)合題意可得1T1T21T1T2m2m·T＝m·T，所以2＝.2m2B1答案：γ2T2∶2T1α衰變、β衰變?cè)诖艌?chǎng)中的軌跡剖析設(shè)有一個(gè)質(zhì)量為M0的原子核，原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)發(fā)生一次α(或β)衰變后，釋放的粒子的質(zhì)量為m，速度為v，產(chǎn)生的反沖核的質(zhì)量為M，速度為v′.1．動(dòng)量守恒關(guān)系：0＝mv＋Mv′或mv＝－Mv′.2．在磁場(chǎng)中徑跡的特點(diǎn)：當(dāng)粒子和反沖核垂直進(jìn)入磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，將在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且軌跡以以下列圖．軌道半徑的大?。河捎诹Ｗ优c反沖核的動(dòng)量大小相等，所以軌道半徑與電荷量成反mv1RαZ－2RβZ＋1比，即R＝Bq∝q.當(dāng)發(fā)生α衰變時(shí)：RM＝2.當(dāng)發(fā)生β衰變時(shí)：RM＝1.若是測(cè)出軌道8的半徑比，能夠求出Z，進(jìn)而判斷是什么原子核發(fā)生了衰變．(2)運(yùn)行周期的長(zhǎng)短：在同樣的條件下，運(yùn)行周期與粒子和反沖核的比荷成反比，即T2πmm＝Bq∝q.(3)徑跡的特點(diǎn)：粒子的軌道半徑大，反沖核的軌道半徑?。亮Ｗ优c反沖核帶同種電荷，兩軌道外切；β粒子與反沖核帶異種電荷，兩軌道內(nèi)切；γ射線的徑跡為與反沖核的徑跡相切的直線．靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某放射性元素的原子核，當(dāng)它放出一個(gè)α粒子后，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，測(cè)得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44∶1，以以下列圖，則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是( )A．α粒子與反沖核的動(dòng)量大小相等，方向相反B．原來(lái)放射性元素的原子核電荷數(shù)為90C．反沖核的電荷數(shù)為88D．α粒子和反沖粒子的速度之比為1∶88[剖析]微粒之間相互作用的過(guò)程中依照動(dòng)量守恒，由于初始總動(dòng)量為0，則末動(dòng)量也為0，即α粒子和反沖核的動(dòng)量大小相等、方向相反．由于釋放的α粒子和反沖核均在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)且在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)v2mv動(dòng)，由Bqv＝mR得：R＝qB.若原來(lái)放射性元素的核電荷數(shù)為Q，則對(duì)α粒子：p1R1＝B·2ep2對(duì)反沖核：R2＝B（Q－2）e.由于p1＝p2，R1∶R2＝44∶1，得Q＝90它們的速度大小與質(zhì)量成反比，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤．[答案]D[隨堂檢測(cè)]1.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了( )9A．原子不能再分B．原子的核式結(jié)構(gòu)C．原子核還可以夠再分D．原子核由質(zhì)子和中子組成剖析：選C.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子說(shuō)明原子也可再分；盧瑟福經(jīng)過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)；貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說(shuō)了然原子核也是有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核還可再分．盧瑟福用α粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，查德威克用α粒子轟擊鈹核打出了中子，令人們認(rèn)識(shí)到原子核是由質(zhì)子和中子組成的．所以選項(xiàng)C正確．(多項(xiàng)選擇)以下關(guān)于放射性元素發(fā)出的三種射線的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )A．α粒子就是氫原子核，它的穿透本領(lǐng)和電離本領(lǐng)都很強(qiáng)B．β射線是電子流，其速度湊近光速C．γ射線是一種頻率很高的電磁波，它能夠穿過(guò)幾厘米厚的鉛板D．以上三種說(shuō)法均正確剖析：選BC.α粒子是氦原子核，它的穿透本領(lǐng)很弱而電離本領(lǐng)很強(qiáng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；β射線是電子流，其速度湊近光速，B項(xiàng)正確；γ射線的穿透能力很強(qiáng)，能夠穿透幾厘米厚的鉛板，C項(xiàng)正確．(多項(xiàng)選擇)關(guān)于原子核的衰變和半衰期，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A．半衰期是指原子核的質(zhì)量減少一半所需要的時(shí)間B．半衰期是指原子核有多半發(fā)生衰變所需要的時(shí)間C．發(fā)生α衰變時(shí)產(chǎn)生的新原子核在周期表中的地點(diǎn)向后搬動(dòng)2位D．發(fā)生β衰變時(shí)產(chǎn)生的新原子核在周期表中的地點(diǎn)向后搬動(dòng)1位剖析：選BD.由半衰期的定義可知，A錯(cuò)，B對(duì)．由α衰變和β衰變的實(shí)質(zhì)可知，C錯(cuò)，D對(duì)．4.碘131的半衰期約為8天．若某藥物含有質(zhì)量為m的碘131，經(jīng)過(guò)32天后，該藥物中碘131的含量大體還有()mmA.B．48mmC.16D．3210剖析：選C.經(jīng)過(guò)32天即4個(gè)半衰期，碘131的含量變成′＝m4＝m，C項(xiàng)正確．162[課時(shí)作業(yè)]一、單項(xiàng)選擇題在天然放射性物質(zhì)周邊放置一帶電體，帶電體所帶的電荷很快消失的根本源因是( )A．γ射線的貫穿作用B．α射線的電離作用C．β射線的貫穿作用D．β射線的中和作用剖析：選B.由于α粒子電離作用較強(qiáng)，能使空氣分子電離，電離產(chǎn)生的電荷與帶電體的電荷中和，使帶電體所帶的電荷很快消失．2.關(guān)于放射性元素的α衰變和β衰變，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )A．原子核每放出一個(gè)α粒子，原子序數(shù)減少4B．原子核每放出一個(gè)α粒子，原子序數(shù)增加4C．原子核每放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)減少1D．原子核每放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)增加1剖析：選D.發(fā)生一次α衰變，核電荷數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4，原子序數(shù)減少2；發(fā)生一次β衰變，核電荷數(shù)增加1，原子序數(shù)增加1.實(shí)驗(yàn)察看到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中A點(diǎn)的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌跡表示圖如圖，則( )A．軌跡1是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外B．軌跡2是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C．軌跡1是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里D．軌跡2是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里剖析：選D.依照動(dòng)量守恒定律，原子核發(fā)生β衰變后產(chǎn)生的新核與電子的動(dòng)量大小相2mvp等，設(shè)為p.依照＝mvr＝是電，得軌道半徑＝，故電子的軌跡半徑較大，即軌跡1qvBrqBqB子的，軌跡2是新核的．依照左手定則，可知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．選項(xiàng)D正確．114.近來(lái)幾年，原子核科學(xué)家在超重元素的探測(cè)方面獲取重要進(jìn)展，1996年科學(xué)家們?cè)谘芯磕硟蓚€(gè)重離子聯(lián)合成超重元素的反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成的超重元素的核A次α衰變X經(jīng)過(guò)6Z后的產(chǎn)物是253100Fm.由此，能夠判斷生成的超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別是()A．124、259B．124、265C．112、265D．112、277剖析：選D.由電荷數(shù)守恒得Z＝100＋12＝112，由質(zhì)量數(shù)守恒得A＝253＋24＝277，故選D.如圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感覺強(qiáng)度方向垂直于紙面向里．以下判斷可能正確的選項(xiàng)是( )A．a(chǎn)、b為β粒子的徑跡B．a(chǎn)、b為γ粒子的徑跡C．c、d為α粒子的徑跡D．c、d為β粒子的徑跡剖析：選D.由于α粒子帶正電，β粒子帶負(fù)電，γ粒子不帶電，據(jù)左手定則可判斷a、b可能為α粒子的徑跡，c、d可能為β粒子的徑跡，選項(xiàng)D正確．239239239的衰變，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是6.鈾239(92U)經(jīng)過(guò)衰變可產(chǎn)生钚239(94Pu)．關(guān)于鈾( )23994Pu與92U的核內(nèi)擁有同樣的中子數(shù)和不同樣的核子數(shù)239B．放射性物質(zhì)92U發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子本源于核外電子239239C.92U經(jīng)過(guò)2次β衰變產(chǎn)生94Pu239D．溫度高升，92U的半衰期減小剖析：選C.23992U的質(zhì)量數(shù)A′＝239，核電荷數(shù)Z′＝92，則中子數(shù)n′＝239－92＝147，239＝239，核電荷數(shù)＝94，則中子數(shù)n＝－＝239－94＝145，故核子數(shù)同樣，94Pu的質(zhì)量數(shù)AZAZ但中子數(shù)不同樣，故A錯(cuò)誤．β衰變是原子核的衰變，與核外電子沒關(guān)，β衰變時(shí)釋放的電子是由核內(nèi)一其中子轉(zhuǎn)變成一個(gè)質(zhì)子同時(shí)釋放出來(lái)的，故B錯(cuò)誤.2390e＋239Pu，顯然9294－1反應(yīng)物的質(zhì)量數(shù)為239，而生成物的質(zhì)量數(shù)為239，故質(zhì)量數(shù)守恒；而反應(yīng)物的核電荷數(shù)為1292，故核電荷數(shù)守恒，反應(yīng)能夠發(fā)生，故C正確．半衰期與物體的溫度、狀態(tài)均沒關(guān)，而是由核內(nèi)部自己因素決定的，故D錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)選擇題7.以以下列圖，鉛盒A中裝有天然放射性物質(zhì)，放射線從其右端小孔中水平向右射出，在小孔和熒光屏之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )A．打在圖中a、b、c三點(diǎn)的依次是α射線、γ射線和β射線B．α射線和β射線的軌跡是拋物線C．α射線和β射線的軌跡是圓弧D．若是在鉛盒和熒光屏間再加一個(gè)豎直向下的場(chǎng)強(qiáng)適合的勻強(qiáng)電場(chǎng)，可能使屏上的亮斑只剩下b剖析：選AC.由左手定則可知粒子向右射出后，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中α粒子受的洛倫茲力向1上，β粒子受的洛倫茲力向下，軌跡都是圓?。捎讦亮Ｗ铀俣燃s是光速的10，而β粒子速度湊近光速，所以在同樣的混雜場(chǎng)中不能能都做直線運(yùn)動(dòng)．本題應(yīng)選A、C.8.關(guān)于天然放射性，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A．所有元素都有可能發(fā)生衰變B．放射性元素的半衰期與外界的溫度沒關(guān)C．放射性元素與其他元素形成化合物時(shí)仍擁有放射性D．一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出α、β和γ三種射線剖析：選BC.自然界中絕大部分元素沒有放射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期只與原子核結(jié)構(gòu)有關(guān)，與其他因素沒關(guān)，選項(xiàng)B、C正確；原子核發(fā)生衰變時(shí)，不能夠同時(shí)發(fā)生α和β衰變，γ射線陪伴這兩種衰變產(chǎn)生，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤．9.14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約5700年．已知植物存活時(shí)期，其體內(nèi)14C與121414C的比率不變；生命活動(dòng)結(jié)束后，C的比率連續(xù)減小．現(xiàn)經(jīng)過(guò)測(cè)量得知，某古木樣品中C的比率正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A．該古木的年月距今約5700年B．12C、13C、14C擁有同樣的中子數(shù)C．14C衰變成14N的過(guò)程中放出β射線D．增加樣品測(cè)量環(huán)境的壓強(qiáng)將加快14C的衰變13剖析：選AC.古木樣品中14C的比率是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，依照半衰期的定義知該古木的年月距今約5700年，選項(xiàng)A正確；同位素?fù)碛型瑯拥馁|(zhì)子數(shù)，不同樣的中子數(shù)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；14C的衰變方程為146C→147N＋0－1e，所以此衰變過(guò)程放出β射線，選項(xiàng)C正確；放射性元素的半衰期與核內(nèi)部自己因素有關(guān)，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外面條件沒關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來(lái)靜止的原子核發(fā)生了衰變，獲取兩條以以下列圖的徑跡，圖中箭頭表示衰變后粒子的運(yùn)動(dòng)方向．不計(jì)放出光子的能量，則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A．發(fā)生的是β衰變，b為β粒子的徑跡B．發(fā)生的是α衰變，b為α粒子的徑跡C．磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外D．磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里剖析：選AD