专题练习 放射性元素的衰变 核能

PAGEPAGE1专题练习(四十二)放射性元素的衰变核能1．(2012·上海高考)某种元素具有多种同位素，反映这些同位素的质量数A与中子数N关系的是图()解析：同位素的质量数A越大，中子数N越大，当质量数为1时，中子数为零，选项B正确．答案：B2．(2013·福州质检)eq\o\al(235,92)U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为：eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→X＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n，则下列说法正确的是()A．X的原子核中含有141个核子B．X的原子核中含有86个中子C．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量减少D．随着地球环境的不断变化，eq\o\al(235,92)U的半衰期可能变短也可能变长3．(2013·许昌联考)在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相切的圆．圆的直径比为7∶1，碳14的衰变方程是：()A.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(10,4)Be B.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(14,5)BC.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(14,7)N D.eq\o\al(14,6)C→eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(12,5)B解析：由r＝mv/qB可知，圆的直径与粒子电荷量成反比，选项C正确．答案：C4．下列说法正确的是()A．人类关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象B．在α、β、γ三种射线中γ射线电离作用最强C．放射性元素的半衰期会随着温度的升高而缩短D．较重的核分裂成中等质量大小的核或较轻的核合并成中等质量大小的核，核子的比结合能都会增加解析：天然放射现象的发现，揭开了原子核具有复杂结构，人类关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象，选项A正确；在α、β、γ三种射线中γ射线穿透能力最强，电离作用最弱，选项B错误；放射性元素的半衰期不随原子核所处的物理化学状态变化，选项C错误；由比结合能曲线可知，较重的核分裂成中等质量大小的核或较轻的核合并成中等质量大小的核，核子的比结合能都会增加，选项D正确．答案：AD5．2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过钙48轰击锎249发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素．实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子X，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子X是()A．中子 B．质子C．电子 D．α粒子解析：钙48轰击锎249发生核反应，反应前质量数为297；经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，质量数为282＋3×4＝294，所以上述过程中的粒子X的质量数为1.由第118号元素经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核可知，上述过程中的粒子X的电荷数为零，所以上述过程中的粒子X是中子，选项A正确．答案：A6．如图所示装置处于真空中，S为能放出α、β和γ三种射线的放射源，虚线框内是方向垂直纸面的匀强磁场，L是1mm厚的纸板，M是荧光屏，实验时发现在荧光屏上O、P处有亮斑．则以下判断正确的是()A．如果磁场方向垂直纸面向里，则O点和P点分别为β和α射线形成的亮斑B．如果磁场方向垂直纸面向外，则O点和P点分别为γ和β射线形成的亮斑C．如果磁场方向垂直纸面向里，则O点和P点分别为α和β射线形成的亮斑D．如果磁场方向垂直纸面向外，则O点和P点分别为γ和α射线形成的亮斑解析：由于一张纸就可把α射线挡住，如果磁场方向垂直纸面向里，则O点为γ射线形成的亮斑；如果磁场方向垂直纸面向外，则O点和P点分别为γ和β射线形成的亮斑，选项B正确，A、C、D错误．答案：B7．日本福岛核电站泄漏事故中释放出大量的碘131，碘131是放射性同位素，衰变时会发出β射线与γ射线，碘131被人摄入后，会危害身体健康，由此引起了全世界的关注．下面关于核辐射的相关知识，说法正确的是()A．人类无法通过改变外部环境来改变碘131衰变的快慢B．碘131的半衰期为8.3天，则4个碘原子核经16.6天后就一定剩下一个原子核．C．β射线与γ射线都是电磁波，但γ射线穿透本邻比β射线强D．碘131发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的8．已知一个氢原子的质量为1.6736×10－27kg，一个锂原子的质量为11.6505×10－27kg，一个氦原子的质量为6.6467×10－27kg.一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子，核反应方程为eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(7,3)Li→2eq\o\al(4,2)He.根据以上信息，以下判断正确的是()A．题中所给的核反应属于α衰变B．题中所给的核反应属于轻核聚变C．根据题中信息，可以计算核反应释放的核能D．因为题中给出的是三种原子的质量，没有给出核的质量，故无法计算核反应释放的核能解析：一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子，核反应类型是人工核转变，A、B两项均错误，反应前一个氢原子和一个锂原子共有8个核外电子，反应后两个氦原子也是共有8个核外电子，因此只要将一个氢原子和一个锂原子的总质量减去两个氦原子的质量，得到的恰好是反应前后核的质量亏损，电子质量自然消掉．由质能方程ΔE＝Δmc2可以计算释放的核能，选项C正确D错误．答案：C9．一个X核与一个氚核结合成一个氦核时放出一个粒子Y，由于质量亏损放出的能量为ΔE，核反应方程是X＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋Y；Y可以通过释放一个电子而转化为质子，下列说法正确的是()A．X是中子B.eq\o\al(235,92)U可以俘获Y发生裂变反应C．核反应X＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋Y中亏损的质量大于ΔE/c2D．X＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋Y是原子核的人工转变方程解析：根据Y可以通过释放一个电子而转化为质子可知Y是中子，eq\o\al(235,92)U可以俘获Y发生裂变反应，选项B正确；由核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒，可得X时氘核，选项A错误；核反应X＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋Y中亏损的质量等于ΔE/c2，选项C错误；X＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋Y是轻核聚变反应，选项D错误．答案：B10．(2013·宝鸡中学模拟)己知氦原子的质量为MHeu，电子的质量为meu，质子的质量为mpu，中子的质量为mnu，u为原子的质量单位，且由爱因斯坦质能方程E＝mc2可知：1u对应于931.5MeV的能量，若取光速c＝3×108A.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2×mp＋mn－MHe))×931.5MeVB.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2×mp＋mn＋me－MHe))×931.5MeVC.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2×mp＋mn＋me－MHe))×c2JD.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2×mp＋mn－MHe))×c2J解析：核反应方程为2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He，质量亏损Δm＝2×(mp＋mn)－(MHe－2me)＝2×(mp＋mn＋me)－MHe，所以释放的能量为ΔE＝Δm×9