23.2放射性元素的衰变 满分:78 班级:_____ 姓名:_____ 考号:_____ 一、单选题(共10小题,共40分) 1. 2025年3月,我国科学家研制的碳14核电池原型机“烛龙一号”发布, 标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得突破。碳14的衰变方程为14C →14N +X,则( ) 6 7 (4分) A.X为电子,是在核内中子转化为质子的过程中产生的 B.X为电子,是在核内质子转化为中子的过程中产生的 C.X为质子,是由核内中子转化而来的 D.X为中子,是由核内质子转化而来的 正确答案: A 答案解析: 解:设元素X的质量数为A,核电荷数为Z,核反应遵循质量数和核电荷数守恒; 质量数守恒14=14+A 解得A=0 电荷数守恒6=7+Z 解得Z=-1 因此X为电子,发生的是β衰变; 核反应方程为 X为电子,是在核内中子转化为质子的过程中产生的,核反应方程为 故A正确,BCD错误。 故选:A。 2. 关于原子核衰变,下列说法正确的是( ) (4分) A.原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量等于原核质量 B.大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间,为该元素的半衰期 C.放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长 D.采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期 正确答案: B 答案解析: 解:A、原子核衰变时释放能量,根据质能方程,总质量会减少,新核总质量小于原核质 量,故A错误; B、半衰期定义为大量放射性原子核半数发生衰变所需的时间,题干中强调“大量”,符合定义,故B正 确; CD、半衰期由原子核内部结构决定,半衰期与温度无关,不受化学方法影响,因化学变化不改变原子核 性质,故CD 错误; 故选:B。 3. 由于宇宙射线的作用,在地球大气层产生有铍的两种放射性同位素 7Be 和10Be 。 4 4 7 10 测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比,可以研究大气环境的变化。已知 Be Be 4 和4 的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中,研究人员发现74Be 和 10 4 Be 3 的总原子个数经过106天后变为原来的 ,则采集时该高度的大气中 7Be 和10Be 的原子个数比约为 4 4 4 ( ) (4分) A.1:4 B.1:2 C.3:4 D.1:1 正确答案: B 答案解析: 解:设采集时该高度的大气中 7 4Be 和 10 4 Be 各有N1和N2个,根据半衰期公式, t N 1 τ 1 N =( ) ,经过106天( 7 4 Be 的两个半衰期), 7 4B e 的个数为N1′= N 10 1,4 Be 的个数 0 2 4 3 N2′≈N2,满足N1′+N2′= (N +N ),解得N =2N ,故 7Be 和10Be 的原子个数比N :N =1:2,故B 4 1 2 2 1 4 4 1 2 正确,ACD错误。 故选:B。 4. 自然界存在的放射性元素的原子核并非只发生一次衰变就达到稳定状态, 而是要发生一系列连续的衰变,最终达到稳定状态。某些原子核的衰变情况如图所示(N表示中子数, Z表示质子数),则下列说法正确的是( ) (4分) A.由 228Ra到 22888 89 Ac的衰变是α衰变 B.已知 22888 Ra的半衰期是T,则8个 288 88 Ra原子核经过T时间后还剩2个 C.从 22890 Th到 208 82 Pb共发生5次α衰变和2次β衰变 D.图中发生的α衰变和β衰变分别只能产生α和β射线 正确答案: C 答案解析: 由 22888 Ra到 228 89 Ac放出负电子,则此衰变是β衰变,A错误;半衰期是大量原子核衰变的统 计规律,对少数的原子核不适用,B错误; 228 20890 Th变为82 Pb,质量数少20,则发生了5次α衰变,根据 5×2-x-8得,x=2,知发生了2次β衰变,C正确;图中发生的α衰变和β衰变时,往往伴随γ射线产生, D错误。 5. 锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料。研究表明, 锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应,其中一种核反应方程为 12 6 C + 1 7 1H →3L i + 2 1 1H + X ,式中的X为( ) (4分) 1 A. n 0 0 B. e 1 0 C.1e 4 D ... ...
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