高中物理 19.319.4探测射线的方法 放射性的应用与防护课时训练（含解析）新人教版选修35.doc

19.3-19.4探测射线的方法 放射性的应用与防护【小题达标练】一、选择题1.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。2.(2015广州高二检测)以下几个核反应方程,粒子x代表中子的方程是()【解析】选b。由核反应过程中质量数和电荷数守恒可以判断出选项b正确。【互动探究】这个题d项中的x代表什么粒子?【解析】由核反应方程中质量数守恒和电荷数守恒可以得出d项中的x代表电子。答案:电子3.(多选)放射性同位素钴60能放出较强的射线,其强度容易控制,这使得射线得到广泛应用。下列选项中,属于射线的应用的是()a.医学上制成刀,无需开颅即可治疗脑肿瘤b.机器运转时常产生很多静电,用射线照射机器可将电荷导入大地c.铝加工厂将接收到的射线信号输入计算机,可对薄铝板的厚度进行自动控制d.用射线照射草莓、荔枝等水果,可延长保存期【解析】选a、d。射线的电离作用很弱,不能使空气电离成为导体,b错误;射线的穿透能力很强,薄铝板的厚度变化时,接收到的信号强度变化很小,不能控制铝板厚度,c错误;射线能量很大,可以杀菌,延长水果的保存期,对肿瘤细胞有很强的杀伤作用,故a、d正确。【补偿训练】下列说法正确的是()a.用粒子轰击铍核49be,铍核变为碳核612c,同时放出射线b.射线是由原子核外电子受到激发而产生的c.射线是波长很短的电磁波,它的贯穿能力很强d.利用射线的电离作用,可消除机器运转时产生的静电【解析】选c。根据电荷数和质量数守恒知,用粒子轰击铍核49be时,产生中子,a错误;射线是原子核内放出的,b错误;射线是波长很短的电磁波,它的贯穿能力很强,但电离能力很弱,无法利用其电离作用消除静电,c正确、d错误。4.(多选)(2015东城区高二检测)关于放射性同位素,以下说法正确的是()a.放射性同位素与放射性元素一样,都具有一定的半衰期,衰变规律一样b.放射性同位素衰变可生成另一种新元素c.放射性同位素只能是天然衰变时产生的,不能用人工方法制得d.以上说法均不对【解析】选a、b。放射性同位素也具有放射性,半衰期也不受物理和化学因素的影响,衰变后形成新的原子核,选项a、b正确。大部分放射性同位素都是人工转变后获得的,选项c、d错误。5.用中子轰击铝27,产生钠24和x粒子,钠24具有放射性,它衰变后生成镁24,则x粒子和钠的衰变过程分别是()a.质子,衰变 b.电子,衰变c.粒子,衰变 d.正电子,衰变【解析】选c。根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可知x粒子的电荷数为2,质量数为4,所以x为粒子,钠24衰变后生成镁24,质量数不变,所以只能是衰变,故只有c正确。6.用高能3686kr(氪)离子轰击82208pb(铅),释放出一个中子后,生成了一个新核,关于新核的推断正确的是()a.其质子数为122 b.其质量数为294c.其原子序数为118 d.其中子数为90【解题指南】解答本题应首先确定这是一个人工核反应,根据电荷数、质量数守恒写出核反应方程,然后根据原子核的组成确定质量数、质子数、中子数等。【解析】选c。核反应方程为82208pb+3686kr01n+118293x,新核质量数为293,质子数为118,中子数为293-118=175。故正确选项为c。7.放射性在技术上有很多应用,不同的放射源可用于不同目的。下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线。元素射线半衰期钋210138天氡2223.8天锶9028年铀238、4.5109年某塑料公司生产聚乙烯薄膜,方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄,利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀,可利用的元素是()a.钋210b.氡222c.锶90d.铀238【解析】选c。要测定聚乙烯薄膜的厚度,则要求射线可以穿透薄膜,因此射线不合适;另外,射线穿透作用还要受薄膜厚度影响,射线穿透作用最强,薄膜厚度不会影响射线穿透,所以只能选用射线,而氡222半衰期太小,铀238半衰期太长,所以只有锶90较合适。【易错提醒】解答本题的两个易错点:(1)忽略了射线的穿透能力,又认为半衰期比较合适,从而错选a。(2)在穿透能力上选对了射线,但没有注意到3.8天的半衰期对于工业生产时间太短了,从而错选b。二、非选择题8.在中子、质子、电子、正电子、粒子中选出一个适当的粒子,分别填在下列核反应式的横线上。(1)92238u90234th+;(2)49be+24he612c+;(3)90234th91234pa+;(4)1530p1430si+;(5)92235u+3890sr+54136xe+1001n;(6)714n+24he817o+。【解析】在核反应过程中,遵循反应前后电荷数守恒、质量数守恒规律。对参与反应的所有基本粒子采用左下角(电荷数)配平,左上角(质量数)配平。未知粒子可根据其电荷数和质量数确定。如(1)电荷数为92-90=2,质量数为238-234=4,由此可知为粒子(24he),同理确定其他粒子分别为:中子(01n),电子(-10e),正电子(+10e),中子(01n),质子(11h)。答案:(1)24he(2)01n(3)-10e(4)+10e(5)01n(6)11h【补偿训练】完成下列核反应方程,并指出其中是发现质子的核反应方程,是发现中子的核反应方程。(1)714n+01n614c+(2)714n+24he817o+(3)510b+01n+24he(4)49be+24he+01n(5)2656fe+12h2757co+【解析】(1)714n+01n614c+11h(2)714n+24he817o+11h(3)510b+01n37li+24he(4)49be+24he612c+01n(5)2656fe+12h2757co+01n其中发现质子的核反应方程是(2)。发现中子的核反应方程是(4)。答案:见解析9.(2015南京高二检测)如图所示是工厂利用放射线自动控制铝板厚度的装置示意图。(1)请简述自动控制的原理。(2)如果工厂生产的是厚度为2mm的铝板,在、和三种射线中,哪一种对铝板的厚度控制起主要作用?为什么?【解析】(1)放射线具有穿透本领,如果向前移动的铝板的厚度有变化,则探测器接收到的放射线的强度就会随之变化,将这种变化转变为电信号输入到相应的装置,使之自动地控制图中右侧的两个轮间的距离,达到自动控制铝板厚度的目的。(2)射线起主要作用,因为射线的贯穿本领很小,穿不过2毫米的铝板;射线的贯穿本领很强,能穿过几厘米的铅板,2毫米左右的铝板厚度发生变化时,透过铝板的射线强度几乎不发生变化;射线的贯穿本领较强,能穿过几毫米厚的铝板,当铝板厚度发生变化时,透过铝板的射线强度变化较大,探测器可明显地反映出这种变化,使自动化系统做出相应的反应。答案:见解析【总结提升】放射性技术的应用问题(1)弄清各种射线的特性,确定应用射线的哪种特性,如穿透本领、电离本领等。(2)对于半衰期不同的放射性元素,要根据实际需要来确定半衰期的长短,半衰期太长或太短都不适用。【大题提升练】1.(1)如图甲是、三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图,请问图乙中的检查是利用了哪种射线()a.射线b.射线c.射线d.三种射线都可以(2)中国科学院上海原子核研究所制得一种新的铂元素的同位素铂,制取过程如下:用质子轰击铍49be产生快中子;用快中子轰击汞,反应过程有两种可能:a.生成铂,并放出粒子;b.生成铂,同时放出质子、中子;生成的铂发生两次衰变,变成稳定的原子核汞,写出上述所有的核反应方程。【解析】(1)选c。由题图甲可知,射线的穿透性最强,且能穿透钢板,其他两种射线不能穿透钢板,故选c。(2)根据质量数守恒、电荷数守恒,确定新生原子核的电荷数和质量数,然后写出核反应方程,如下:49be+11h59b+01na. +01n+24heb.+01n+211h+01n, 答案:(1)c(2)见解析2.(1)(多选)关于放射性的应用与防护,下列说法正确的是()a.通过原子核的人工转变可以发现和制造新元素b.在人工核反应过程中,质量守恒c.利用示踪原子可以研究生物大分子的结构d.人类一直生活在放射性的环境中e.射线对人体没有破坏作用(2)硼10俘获一个粒子后生成氮13放出x粒子,而氮13是不稳定的,它放出y粒子而变成碳13,那么x粒子是y粒子是。【解析】(1)选a、c、d。通过原子核的人工转变可以发现和制造新元素,a项正确;在人工核反应过程中,质量数守恒,b项错;利用示踪原子可以研究生物大分子的结构,c项正确;人类一直生活在放射性的环境中,地球上的每个角落都有射线,d项正确;只有在安全剂量之内的射线才对人体没有破坏作用,e项错。(2)这两核反应方程分别是即x和y粒子分别是中子和正电子。答案:(1)a、c、d(2)中子正电子【补偿训练】