磁场的应用 5课件+教学案+跟踪检测：第19章 原子核 （19份打包）(2)

[典例]原子核U经放射性衰变①变为原子核Th，继而经放射性衰变②变为原子核Pa，再经放射性衰变③变为原子核U。放射性衰变①②③依次为()

A．α衰变、β衰变和β衰变

B．β衰变、α衰变和β衰变

C．β衰变、β衰变和α衰变

D．α衰变、β衰变和α衰变

[思路点拨]

(1)放射性元素发生衰变时，质量数和电荷数均守恒。

(2)先确定衰变时放出的粒子，再确定衰变的种类。

[解析]U，质量数少4，电荷数少2，说明①为α衰变。Th，质子数加1，质量数不变，说明②为β衰变，中子转化成质子。Pa，质子数加1，质量数不变，说明③为β衰变，中子转化成质子。故选A。

[答案]A

放射性元素衰变的三大规律

(1)衰变过程遵循质量数守恒和电荷数守恒。

(2)每发生一次α衰变，质子数、中子数均减少2。

(3)每发生一次β衰变，中子数减少1，质子数增加1。

1．原子核发生β衰变时，此β粒子是()

A．原子核外的最外层电子

B．原子核外的电子跃迁时放出的光子

C．原子核内存在着的电子

D．原子核内的一个中子变成一个质子时，放射出的一个电子

解析：选D因原子核是由带正电荷的质子和不带电的中子组成的，原子核内并不含电子，但在一定条件下，一个中子可以转化成一个质子和一个负电子，一个质子可以转化成一个中子和一个正电子，其转化可用下式表示：

n→H＋e(β)，H→n＋e。

由上式可看出β粒子(负电子)是原子核内的中子转化而来，正电子是由原子核内的质子转化而来。

2．放射性同位素钍232经α、β衰变会生成氡，其衰变方程为Th→Rn＋xα＋yβ，其中()

A．x＝1，y＝3 B．x＝2，y＝3

C．x＝3，y＝1 D．x＝3，y＝2

解析：选D根据衰变方程左右两边的质量数和电荷数守恒可列方程解得x＝3，y＝2。故选项D正确。

3．某放射性元素的原子核发生两次α衰变和六次β衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是()

A．质子数减小2 B．质子数增加2

C．中子数减小8 D．核子数减小10

解析：选B设该原子核的质量数(核子数)为m，电荷数(质子数)为n，衰变后的质量数为x，电荷数为y，则有：

m－8＝x，n－4＋6＝y，由此可知衰变后核子数减少8，质子数增加2，中子数减小10，故A、C、D错误，B正确。

对半衰期的理解

1．适用条件

半衰期是一个统计概念，是对大量的原子核衰变规律的总结，对于一个特定的原子核，无法确定何时发生衰变，但可以确定各个时刻发生衰变的概率，即某时衰变的可能性，因此，半衰期只适用于大量的原子核。

2．有关计算

根据半衰期的定义，原子核的数目半数发生衰变所用的时间叫做该元素的一个半衰期。所以可推测出如下公式：剩余的数目是原来数目的几分之几或剩余的这种元素的质量是原来的几分之几。

N余＝nN0，m余＝nm0，其中n是半衰期的个数。

若从开始研究该元素的衰变开始计时，经历的时间为t，半衰期用τ来表示，则n＝。

[典例]放射性同位素14C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。

(1)宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成不稳定的C，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5 730年，试写出14C的衰变方程。

(2)若测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，则此遗骸距今约有多少年？

[解析](1)C的β衰变方程为：

C→e＋N。

(2)C的半衰期τ＝5 730年。

生物死亡后，遗骸中的C按其半衰期变化，设活体中C的含量为N0，遗骸中的C含量为N，则

N＝N0≠N0，