第2节 放射性元素的衰变
1.若元素A的半衰期为4天,元素B的半衰期为5天,则相同质量的A和B,经过20天后,剩下的质量之比mA∶mB为( )
A.30∶31 B.31∶30
C.1∶2 D.2∶1
C 解析 根据衰变规律
m=m0,
20天对于元素A是5个半衰期,对于元素B是4个半衰期,因为原来A和B的质量相同,设原来的质量都为m0,所以剩下的A和B的质量分别为
mA=m05和mB=m04,
mA∶mB=1∶2,
选项C正确.
2.放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡,其衰变方程为Th―→Rn+xα+yβ,其中( )
A.x=1 y=3 B.x=2 y=3
C.x=3 y=1 D.x=3 y=2
D 解析 核反应方程中的α、β分别为He和e,根据电荷数守恒和质量数守恒有90=86+2x-y,232=220+4x,联立解得x=3,y=2,选项D正确.
3.新发现的一种放射性元素X,它的氧化物X2O半衰期为8天,X2O与F2能发生如下反应:2X2O+2F2===4XF+O2,XF的半衰期为( )
A.2天 B.4天
C.8天 D.16天
C 解析 半衰期由原子核内部因素决定,而跟其所处的物理状态和化学状态无关,所以X2O、XF、X的半衰期相同,均为8天,选项C正确.
4. 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.
C 解析 本题考查元素的半衰期.根据半衰期公式m=m0,将题目中的数据代入可得选项C正确,A、B、D错误.
5.铀239(U)经过衰变可产生钚239(Pu).关于铀239的衰变,下列说法正确的是( )
A.Pu与U的核内具有相同的中子数和不同的核子数
B.放射性物质U发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子
C.U经过2次β衰变产生Pu
D.温度升高,U的半衰期减小
C 解析 U的质量数A′=239,核电荷数Z′=92,则中子数n′=239-92=147,Pu的质量数A=239,核电荷数Z=94,则中子数n=A-Z=239-94=145,故核子数相同,但中子数不同,选项A错误;β衰变是原子核的衰变,与核外电子无关,β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的,选项B错误;U→2e+Pu,显然反应物的质量数为239,而生成物的质量数为239,故质量数守恒.而反应物的核电荷数为92,生成物的核电荷数为94,选项C正确;半衰期与放射性物质所处的温度、状态均无关,而是由核内部自身因素决定,选项D错误.

6.(多选)静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核放出一个α粒子,其速度方向与磁场方向垂直.测得α粒子与反冲核轨道半径之比为30∶1,如图所示,则( )
A.α粒子和反冲核的动量大小相等、方向相反
B.反冲核的原子序数为62
C.原放射性元素的原子序数是62
D.反冲核与α粒子的速率之比为1∶62
AC 解析 因为粒子间相互作用遵守动量守恒定律,有
0=mv+mαv′.
若设原核电荷数为Q,则反冲核电荷数为(Q-2).
在匀强磁场中,有R=,ra=,且=.
联立解得Q=62,选项A、C正确.