第2节放射性元素的衰变
[随堂检测]
1.关于放射性元素的α衰变和β衰变,下列说法中正确的是 ( )
A.原子核每放出一个α粒子,原子序数减少4
B.原子核每放出一个α粒子,原子序数增加4
C.原子核每放出一个β粒子,原子序数减少1
D.原子核每放出一个β粒子,原子序数增加1
解析:选D.发生一次α衰变,核电荷数减少2,质量数减少4,原子序数减少2;发生一次β衰变,核电荷数增加1,原子序数增加1.
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
解析:选B.原子核经过一次α衰变,放出一个He,其质子数减小2,质量数减小4,经过一次β衰变,放出一个电子,质子数增加1,质量数不变.由U变为Pb,质子数减小了10,质量数减少了28,故可列方程-2m+n=-10,-4m=-28,解得m=7,n=4.
3.放射性元素氡(Rn)经α衰变成为钋(Po),半衰期约为3.8天;但勘测表明,经过漫长的地质年代后,目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素Rn的矿石,其原因是 ( )
A.目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变
B.在地球形成的初期,地壳中元素Rn的含量足够高
C.当衰变产物Po积累到一定量以后,Po的增加会减慢Rn的衰变进程
D.Rn主要存在于地球深处的矿石中,温度和压力改变了它的半衰期
解析:选A.由于Rn的半衰期为3.8天,较短,故经过漫长的地质年代后,地壳中原有的Rn早已衰变完了,目前地壳中的Rn主要来自其他放射性元素的衰变,选项A正确,B错误;放射性元素的半衰期由原子核本身的因素决定,与外界环境等因素无关,选项C、D错误.
4. (2015·高考北京卷)实验观察到,静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变,衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意图如图,则( )
A.轨迹1是电子的,磁场方向垂直纸面向外
B.轨迹2是电子的,磁场方向垂直纸面向外
C.轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向里
D.轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里
解析:选D.根据动量守恒定律,原子核发生β衰变后产生的新核与电子的动量大小相等,设为p.根据qvB=,得轨道半径r==,故电子的轨迹半径较大,即轨迹1是电子的,轨迹2是新核的.根据左手定则,可知磁场方向垂直纸面向里.选项D正确.
[课时作业]
一、单项选择题
1.(2014·高考重庆卷)碘131的半衰期约为8天.若某药物含有质量为m的碘131,经过32天后,该药物中碘131的含量大约还有( )
A. B.
C. D.
解析:选C.经过32天即4个半衰期,碘131的含量变为m′==,C项正确.
2.下列表示放射性元素碘131(I)β衰变的方程是( )
A.I→Sb+He B.I→Xe+e
C.I→I+n D.I→Te+H
解析:选B.本题考查了核反应方程的两个守恒特点.A选项不是β衰变过程,故A错误;β衰变的特点是放出电子,而B选项既满足质量数守恒又满足电荷数守恒,故B正确;C、D中放出的是中子和质子,不符合β衰变的特点.
3.某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为( )
A.11.4天 B.7.6天
C.5.7天 D.3.8天
解析:选D.由于经过了11.4天,还有没有衰变,由半衰期计算公式m=m0可说明该放射性元素经过了3个半衰期,即可算出半衰期是3.8天,故D项正确.
4.最近几年,原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展,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Fm.由此,可以判定生成的超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