5.2放射性元素的衰变（原卷版）.docx

1、5.2 放射性元素的衰变知识点一、原子核的衰变1定义：原子核自发地放出 或 ，而变成另一种原子核的变化2衰变类型(1)衰变：原子核放出粒子的衰变进行衰变时，质量数 ，电荷数 ，U的衰变方程：UTh . (2)衰变：原子核放出粒子的衰变进行 衰变时，质量数 ，电荷数 ，Th的衰变方程：ThPa .3 衰变规律： 守恒， 守恒原子核衰变的理解衰变类型衰变衰变衰变方程XYHeXAZ1Ye衰变实质2个质子和2个中子结合成氦核2H2nHe1个中子转化为1个质子和1个电子nHe典型方程UThHeThPae衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒知识点二、半衰期1定义：放射性元素的原子核有 发生衰变所需的时

2、间2特点(1)不同的放射性元素，半衰期 ，甚至差别非常大(2)放射性元素衰变的快慢是由 决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件 3适用条件：半衰期描述的是 ，不适用于少数原子核的衰变对半衰期规律的理解半衰期定义放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间衰变规律N余N原，m余m原式中N原、m原分别表示衰变前的原子核数和质量，N余、m余分别表示衰变后的尚未发生衰变的原子核数和质量，t表示衰变时间，表示半衰期.影响因素由原子核内部因素决定，跟原子所处的外部条件、化学状态无关半衰期规律是对大量原子核衰变行为作出的统计结果，可以对大量原子核衰变行为进行预测，而单个特定原子核的衰变行为不可预测知识点三、核

3、反应1定义：原子核在其他粒子的轰击下产生 或者发生状态变化的过程2原子核的人工转变：卢瑟福用粒子轰击氮原子核，核反应方程NHe .3遵循规律： 守恒，电荷数守恒核反应方程条件用粒子、质子、中子，甚至用光子轰击原子核使原子核发生转变.实质用粒子轰击原子核并不是粒子与核碰撞将原子核打开，而是粒子打入原子核内部使核发生了转变规律(1)质量数、电荷数守恒；(2)动量守恒原子核人工转变的三大发现(1)1919年卢瑟福发现质子的核反应方程：NHeOH(2)1932年查德威克发现中子的核反应方程：BeHeCn(3)1934年约里奥居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程：AlHePn；PSie.核反应过

4、程一般都是不可逆的，核反应方程不能用等号连接，只能用单向箭头表示反应方向知识点四、放射性同位素及其应用1放射性同位素：具有 的同位素2应用：(1)射线测厚仪：工业部门使用放射性同位素发出的射线来测厚度(2)放射治疗(3)培优、保鲜(4)示踪原子：一种元素的各种同位素具有 化学性质，用放射性同位素代替非放射性的同位素后可以探测出原子到达的位置知识点五、辐射与安全1人类一直生活在放射性的环境中2过量的射线对人体组织有 作用在使用放射性同位素时，必须严格遵守操作规程，注意人身安全，同时，要防止 对水源、空气、用具等的污染例题1 （2021秋如皋市校级期末）如图，一个原子核X经图中所示的一系列、衰变后

5、，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出 24He的总个数为（）A6B8C10D14例题2 （2021乙卷）医学治疗中常用放射性核素113In产生射线，而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产生的。对于质量为m0的113Sn，经过时间t后剩余的113Sn质量为m，其mm0-t图线如图所示。从图中可以得到113Sn的半衰期为（）A67.3dB101.0dC115.1dD124.9d例题3 （2022春船营区校级期中）目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出

6、、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病。根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（）A衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的B氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就剩下一个原子核了C射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱D发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4例题4 （2023崇明区二模）银河系中存在大量的放射性同位素铝26，其衰变方程为 1326Al 1226Mg+Y，则Y是（）A氦核B中子C质子D正电子例题5 （2020秋辽阳期末）已知Co60的衰变方程为 2760Co 2860Ni+X，半

7、衰期为5.27年，则X和1克Co60经过5.27年后还剩下Co60的质量分别为（）A质子0.5克B电子0.5克C质子0.25克D电子0.25克例题6 92235U经过m次衰变和n次衰变 82207Pb，则（）Am7，n3Bm7 n4Cm14 n9Dm14 n18例题7 由于放射性元素 93237Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现。已知 93237Np经过一系列衰变和衰变后变成 83209Bi，下列论断中正确的是（）A衰变过程中原子核的质量数和电荷量守恒B 83209Bi的原子核比 93237Np的原子核少28个中子C衰变过程中共发生了7次 衰变和4次

8、衰变D经过两个半衰期后含有 93237Np的矿石的质量将变为原来的四分之一例题8 家庭装修中释放的甲醛和射线是白血病的重要诱因。家庭装修中的射线来源往往是不合格的瓷砖、洁具等，瓷砖、洁具释放的氡气（ 86222Rn）具有放射性，氡222衰变为钋218（ 84218Po）的半衰期为3.8天，则氡222衰变释放出的粒子和密闭房间中氡气浓度减小87.5%需要的时间分别为（）A电子，11.4天B质子，7.6天C中子，19天D粒子，11.4天例题9 如图所示为某种放射性元素的衰变规律（纵坐标nn0表示任意时刻放射性元素的原子数与t0时的原子数之比），则该放射性元素的半衰期是 天（一个月按30天计算）在从

9、某古迹中发掘出来的木材中，所含 614C的比例是正在生长的植物中的80%，放射性 614C的半衰期是5700年，根据图象可以推算，该古迹距今约 年1. 在匀强磁场中，有一个原来静止的 614C原子核，它放出的粒子与新核的径迹是两个内切的圆，圆的直径之比为7：1，那么碳14的衰变方程应为（）A 614C -10e+ 514BB 614C 24He+ 410BeC 614C 12H+ 410BeD 614C -10e+ 714N2. 中国散裂中子源（CSNS）是我国“十一五”期间重点建设的大科学装置，2018年8月23日通过国家验收，并对国内外各领域的用户开放。下列核反应方程中X为中子的是（）A

10、1530P 1430Si+XB 92238U 90234Th+XC 1327Al+ 01n 1227Mg+XD 1327Al+ 24He 1530P+X3. 关于放射性同位素的应用，下列说法正确的是（）A利用射线使空气电离，把静电荷泄去B利用射线照射植物的种子，使产量显著增加C利用射线来治肺癌、食道癌D利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，作为示踪原子4. A、B两种放射性元素，原来都静止在匀强磁场中，磁场方向如图所示，其中一个放出粒子，另一个放出粒子，与粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a、b、c、d分别表示粒子，粒子以及两个剩余核的运动轨迹，则下列判断正确的是 （）Aa为粒子

11、轨迹，c为粒子轨迹Bb为粒子轨迹，c为粒子轨迹Ca为粒子轨迹，d为粒子轨迹Db为粒子轨迹，d为粒子轨迹5. （2022春铜山区期中）一个质量数为X的原子核经过一系列衰变和衰变后成为质量数为Y的原子核，下列说法正确的是（）A经过一次衰变，该原子核的电荷数减少4B经过一次衰变，该原子核中的一个质子转变为中子C这一过程共发生了X-Y4次衰变D这一过程共发生了（XY）次衰变6. （2022南京模拟） 614C发生放射性衰变变为 714N，半衰期约为5700年。已知植物存活期间，其体内 614C与 612C的比例不变，生命活动结束后， 614C的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中 614C的比例

12、正好是现代植物所制样品的四分之一，下列说法正确的是（）。A 612C、 613C、 614C具有相同的中子数B该古木的年代距今约为11400年C 614C衰变为 714N的过程中放出射线D增加样品测量环境的压强将加速 614C的衰变7. （多选）一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生衰变而形成如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1：16，则（）A该原子核发生了衰变B该原子核发生了衰变C反冲核沿小圆做逆时针方向的运动D沿大圆和小圆运动的粒子周期相同8. （多选）（2021永州三模）钍（ 90232Th）是一种放射性金属元素，带钢灰色光泽，质地柔软，广泛分布在地壳中，是一种

13、前景十分可观的能源材料。已知钍发生衰变的半衰期为24天，关于钍的衰变，下列说法正确的是（）A衰变放出的射线具有很强的电离能力B钍原子发生一次衰变，原子核放出一个电子C射线是高速电子流，它的穿透能力比射线强D现在有80个钍原子，经过96天后，未衰变的钍原子个数为5个9. （多选）在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素 1124Na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粒子在磁场中运动的径迹均为圆，如图所示以下观点正确的是（）A新核为 1224MgB发生的是衰变C轨迹1是新核的径迹D新核沿逆时针方向旋转10. （2022秋利通区校级期末）一群氢原子处于量子数n4的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：金属铯钙镁钛逸出功W/eV1.902.703.74.14（1）氢原子可能发射几种频率的光子？（2）氢原子由量子数n4的能级跃迁到n2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？（3）用（2）中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大？11. 为测定某水库的存水量，将一瓶放射性同位素溶液倒入水库中，已知这杯溶液每分钟衰变8107次，这种同位素的半衰期为2天，10天以后从水库取出1m3的水，并测得每分钟衰变10次，求水库的存水量为多少？