2018_2019学年高中物理第十九章探测射线的方法放射性的应用与防护课后提升作业新人教版.docx

19.3-19.4 探测射线的方法 放射性的应用与防护课后提升作业 【基础达标练】 1.(多选)有关放射性同位素P的下列说法,正确的是()A.P与X互为同位素BP与其同位素有相同的化学性质C.用P制成化合物后它的半衰期变长D.1530P能释放正电子,可用其作示踪原子,观察磷肥对植物的影响【解析】选B、D。同位素有相同的质子数,不同的质量数,故A错;同位素有相同的化学性质,故B对;半衰期与物理、化学状态无关,故C错P为放射性同位素,可用作示踪原子,故D对。故正确答案为B、D。2.(多选)下列关于盖革米勒计数器的说法正确的是()A.射线的电离作用使计数器计数B.射线的电离作用强,而射线电离作用弱,故计数器只能记录粒子C.无论是、射线都能用计数器计数D.计数器不能区分时间间隔小于200s的两个粒子【解析】选A、C、D。根据盖革米勒计数器的计数原理可知,当射线进入管内时,它使管内气体电离,产生的电子在电场中加速到达阳极,正离子到达阴极,产生脉冲放电,使计数器计数。选项A、C正确,B错误;两个射来的粒子如果时间间隔小于200s,计数器不能区分,故选项D正确。3.(多选)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,核反应方程为HeNO+11H,下列说法中正确的是()A.通过此实验发现了质子B.实验中利用了放射源放出的射线C.实验中利用了放射源放出的射线D.原子核在人工转变过程中,电荷数可能不守恒【解析】选A、C。由物理学史知A项对;本实验用粒子轰击聽714N而非射线,B项错、C项对;核反应方程两边电荷数必守恒,D项错。4.对放射性的应用,下列说法不正确的是()A.放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,对人体的正常细胞不会有伤害作用B.对放射性的废料,要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C.射线探伤仪中的放射源必须存放在特制的容器里,而不能随意放置D.对可能有放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的【解析】选A。放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,但也会对人体的正常细胞有伤害,选项A错;正因为放射线具有伤害作用,选项B、C、D均是正确的。5.原子核X与氘核H反应生成一个粒子和一个质子。由此可知()A.A=2,Z=1B.A=2,Z=2C.A=3,Z=3 D.A=3,Z=2【解析】选DXHHeH,应用质量数与电荷数的守恒A+2=4+1,Z+1=2+1,解得A=3,Z=2。6.一质子束入射到静止靶核Al上,产生如下核反应:p+1327AlX+n,式中p代表质子,n代表中子,X代表核反应产生的新核。由反应式可知,新核X的质子数为,中子数为。【解析】根据核反应过程电荷数守恒和质量数守恒,新核X的质子数为1+13-0=14,质量数为1+27-1=27,所以中子数=27-14=13。答案:14137.回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展。当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它在医疗诊断中,常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得,同时还产生另一粒子,试写出核反应方程。若碳11的半衰期为20 min,经2.0 h剩余碳11的质量占原来的百分之几?(结果取2位有效数字)【解析】核反应方程为聽714NHCHe设碳11原有质量为m0,经过t1=2.0 h剩余的质量为m,根据半衰期定义有:=(1.6%答案NHCHe1.6%8.同位素这个概念是1913年英国科学家索迪提出的。许多元素都存在同位素现象,在目前已发现的114种元素中,稳定同位素约300多种,而放射性同位素达1 500种,而且大多数是人工制造的。(1)中国科学院近代物理研究所的科学家利用兰州重离子加速器在重质量半中子区首次制得镤元素的一种同位素(234Pa)。已知聽90234Th(钍)234Pa(镤)e(电子),则234Pa原子核里的中子数应为。(2)1934年,科学家在用粒子轰击铝箔时,除探测到预料中的中子外,还探测到了正电子,更意外的是拿走放射源后,铝箔虽不再发射中子,但仍继续发射正电子,而且这种放射性随时间衰减规律跟天然放射性一样,也有一定的半衰期。写出粒子轰击铝箔(1327Al)产生中子的核反应方程式,并请写出核反应和一般化学反应的不同点(请答3点)。上述产生的具有放射性的同位素叫放射性同位素,写出其产生正电子的核反应方程式。【解析】(1)由方程两边的质量数和电荷数相同,可知234Pa中质子数为91,则中子数为234-91=143。(2)铝核被粒子击中后产生中子的反应为AlHePn;核反应和一般化学反应的不同点:核反应是原子层次上的变化,而化学反应是分子层次上的变化(或核反应前后元素发生变化,化学反应前后则元素种类不变);一种同位素不论处于何种状态,它们的核反应性质是相同的,而它们的化学性质是不同的;同一元素的不同同位素,它们的化学性质是相同的,但它们的核反应性质是不同的。P是磷的一种同位素,也有放射性,像天然放射性元素一样发生衰变,衰变时放出正电子,该反应为PSie。答案:(1)143(2)AlHePn不同点见解析PSie【能力提升练】1.(多选)一个质子以1.4107m/s的速度撞入一个孤立的静止铝原子核后被俘获,铝原子核变为硅原子核,已知铝原子核的质量是质子的27倍,硅原子核的质量是质子的28倍。则下列判断中正确的是()A.核反应方程为Al+11HSiB.核反应方程为Al+11HSi+01nC.硅原子核速度的数量级为107m/sD.硅原子核速度的数量级为105m/s【解析】选A、D。核反应方程为AlHSi,由动量守恒定律得m1.4107m/s=28mv,解得v=5105m/s,因此选项A、D正确。2.(多选)(2018郑州高二检测)静止的镭原子核聽88226Ra经一次衰变后变成一个新核Rn。则下列相关说法正确的是()A.该衰变方程为聽88226RaRn+24HeB.若该元素的半衰期为T,则经过3T的时间,2 kg的聽88226Ra中仍有0.25 kg没发生衰变C.由方程可知反应前聽88226Ra的质量等于反应后的新核Rn与He的质量之和D.若只改变该元素所处的物理状态,则其半衰期不变E.该元素的半衰期会随它所处的化学环境的变化而变化【解析】选A、B、D。由核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒知,A项正确;根据半衰期的意义知剩余镭的质量为m=m0()3=0.25 kg,B项正确;在核反应过程中有质量亏损,C项错误;放射性元素的半衰期与该元素的物理状态无关,与所处的化学环境也无关,D项正确,E项错误。3.用粒子照射充氮的云室,得到如图所示的照片,下列说法中正确的是()A.A是粒子的径迹,B是质子的径迹,C是新核的径迹B.B是粒子的径迹,A是质子的径迹,C是新核的径迹C.C是粒子的径迹,A是质子的径迹,B是新核的径迹D.B是粒子的径迹,C是质子的径迹,A是新核的径迹【解析】选D。粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子,入射的是粒子,所以B是粒子的径迹,产生的新核质量大,电离作用强,所以径迹粗而短,故A是新核径迹,质子电离作用弱一些,贯穿作用强,所以细而长的径迹是质子的径迹,所以正确选项为D。4.某实验室工作人员,用初速度v0=0.09c(c为真空的光速)的粒子,轰击静止的氮原子核N,产生了质子H,若某次碰撞可看作对心正碰,碰后新核与质子同方向运动,垂直磁场方