第五章第二节 放射性元素的衰变——高二物理人教版（2019）选择性必修第三册课后习题
【教材课后习题】
1.β射线是电子流。原子核中没有电子，为什么有些放射性元素的原子核会放出β粒子？写出放射性元素（钋核）的β衰变方程。
2.写出放射性元素（针核）的α衰变方程。（铀核）衰变为（氡核）要经过几次α衰变，几次β衰变？
3.已知钍234的半衰期是24 d，1 g钍234经过120 d后还剩多少？若已知铋210的半衰期是5 d，经过多少天后，20 g铋210还剩1.25 g？
4.原子核的人工转变与放射性元素的衰变有什么区别？
5.写出下列原子核人工转变的核反应方程。
（1）（钠核）俘获1个α粒子后放出1个质子。
（2）（铝核）俘获1个α粒子后放出1个中子。
（3）（氧核）俘获1个中子后放出1个质子。
（4）（硅核）俘获1个质子后放出1个中子。
6.完成下列核反应方程。
（1）。
（2）。
（3）。
7.存在射线危险的地方，常能看到如图所示的标志。你在什么地方见过这个标志？为了保护人身安全，在有这样的标志的场所，应该注意什么？
【定点变式训练】
8.在医疗诊断中，常用半衰期为的作为示踪原子.获得的核反应方程为：的衰变方程为：，则( )
A.Y为中子 B.衰变放出α射线
C.X比Y电离作用强 D.经，会全部发生衰变
9.现代考古通过测量生物化石中放射性同位素碳14的量来确定生物的年代，质量为的碳发生β衰变，经过时间t后剩余碳14的质量为m，其图线如图所示。下列说法正确的是( )
A.碳14放出的β粒子来自核外电子
B.碳14的半衰期为11460年
C.碳14的衰变方程为
D.碳14原子发生化学反应后半衰期发生改变
10.放射性同位素发出的射线在科研、医疗、生产等诸多方面得到了广泛的应用，下列有关放射线应用的说法中不正确的是( )
A.轧钢厂的热轧机安装射线测厚仪对钢板厚度进行自动控制
B.利用γ射线的贯穿性能进行人体的透视
C.用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，经过筛选可以培育优良品种
D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害
11.图为铀238衰变为钍234过程中铀核质量随时间变化图像，则( )
A.原子核衰变过程中不释放核能 B.铀238衰变为钍234同时放出电子
C.铀238半衰期为年 D.环境温度降低衰变速度将变慢
12.“玉兔二号”巡视器的核电池中钚238的衰变方程为，则( )
A.X为
B.的中子数为144
C.温度升高，钚238半衰期变长
D.衰变后X与铀核的质量之和等于衰变前钚核的质量
答案以及解析
1.答案：见解析
解析：原子核内没有电子，但原子核内的中子会转化成一个质子和一个电子，方程，产生的电子从核内发射出来，就是β衰变。
2.答案：4次α衰变；2次β衰变
解析：的α衰变方程
设轴核衰变为氡核需x次α衰变，y次β衰变，
则核反应方程为
根据质量数守恒和电荷数守恒
有解得
即需要经过4次α衰变，2次β衰变。
3.答案：见解析
解析：根据半衰期的定义，剩下的钍为
代入数据得。
每经过1个半衰期放射性物质的质量都减半，则经过n个半衰期剩余铋的质量为
则20 g铋衰变剩下1.25 g时，有
解得，则经过的时间为天=20天。
4.答案：见解析
解析：原子核的人工转变是在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，而放射性元素的衰变是原子核自发放出射线的过程，最主要的区别就是过程是不是自发的过程。
5.答案：根据核反应过程中，质量数和电荷数守恒，可得核反应方程
（1）
（2）
（3）
（4）。
解析：
6.答案：（1）
（2）
（3）
解析：
7.答案：见解析
解析：在医院的放射室看见过这个标志。一般情况要远离这些地方，特殊情况时要在医生指导下进出这些场所。
8.答案：C
解析：AB.根据质量守恒和电荷守恒可知，X为，Y为正电子，AB均错误；C.X为，显然比正电子更容易电离，故电离作用强，C正确；D.40min是两个半衰期，余下的质量应是原来的，不能全部衰变，D错误。故选C。
9.答案：C
解析：A.碳14放出的β粒子来自原子核内的中子转化为质子时产生的，故A错误；B.放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期。由图知，碳14的半衰期为5730年，故B错误；
C.根据衰变过程满足质量数和电荷数守恒可知，碳14的衰变方程为，故C正确；
D.半衰期与化学状态无关故半衰期不会发生变化，故D错误。故选C。
10.答案：B
解析：A.轧钢厂的热轧机安装射线测厚仪可以对钢板厚度进行自动控制，故A正确，不符合题意；
B.利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，但γ射线对人体细胞伤害太大，因此不能用来透视人体，故B错误，符合题意；
C.用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，经过筛选可以培育优良品种，故C正确，不符合题意；
D.用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害，故D正确，不符合题意。
故选B。
11.答案：C
解析：A.原子核衰变过程中有质量亏损，会释放核能，故A错误；
B.铀238衰变为钍234，质量数减少4，为α衰变，故B错误；
C.由图可知铀238从衰变到的时间为年，则可知半衰期为年，故C正确；
D.外界因素不会影响半衰期大小，故D错误。
故选C。
12.答案：B
解析：A.钚238的衰变满足质量数守恒和电荷数守恒，可知钚238的衰变中的X为，故A错误；B.的中子数为，故B正确；C.半衰期由原子核本身决定的，与温度、位置等外部因素无关，故C错误；D.核反应过程出现了质量亏损，衰变后X与轴核的质量之和不会等于衰变前钚核的质量，故D错误。故选B。
