原子核的衰变、半衰期知识点题库

自然界里一些放射性重元素往往会发生一系列连续的衰变，形成放射系．图是锕系图．纵坐标N表示，横坐标Z表示，从U→Pb有次α衰变，次β衰变．

下列说法正确的是（）

A . 由E=mc²可知，质量与能量是可以相互转化的 B . $\text{[math]}$ Bi的半衰期是5天，12g $\text{[math]}$ Bi经过15天后还有1.5g衰未变 C . 如果使较重的核分裂成中等大小的核，或者把较小的核聚合成中等大小的核，原子核的比结合能均会增加 D . 现在的很多手表指针上涂有一种新型发光材料，白天吸收光子，外层电子跃迁到高能级轨道，晚上向低能级跃迁放出光子，其发出的光的波长一定跟吸收的光的波长完全一致

“朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（ $\text{[math]}$ Pu），这种钚239可由铀239（ $\text{[math]}$ U）经过n次β衰变而产生，则n为（）

A . 2 B . 239 C . 145 D . 92

关于近代物理学的下列说法正确的是（）

A . 由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大 B . 对于同一种金属来说，其极限频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关 C . 卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核内部由核子构成 D . $\text{[math]}$ Th核发生β衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数不变，质量数不变

下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ C经一次α衰变后成为 $\text{[math]}$ C B . $\text{[math]}$ He核由两个中子和两个质子组成 C . 温度升高不能改变放射性元素的周期 D . 核反应方程应遵循质子数和中子数守恒

100g的 $\text{[math]}$ Bi经过10天后衰变了75g，则 $\text{[math]}$ Bi的半衰期是（）

A . 2.5天 B . 5天 C . 7.5天 D . 10天

下列说法正确的是（）

A . 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 B . α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流 C . 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 D . 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关

关于天然放射现象，以下叙述正确的是（）

A . 在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强 B . β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的 C . γ射线会使种子的遗传基因发生变异，从而培育出新的优良品种 D . 铀核（ $\text{[math]}$ U）衰变为铅核（ $\text{[math]}$ Pb）的过程中，要经过8次α衰变和10次β衰变

某医院利用放射线治疗肿瘤，被利用的放射源必须具备以下两个条件：（1）放出的射线有较强的穿透能力，能辐射到体内肿瘤所在处；（2）能在较长的时间内提供比较稳定的辐射强度。现有四种放射性同位素的放射线及半衰期如表所示。关于在表中所列的四种同位素，下列说法正确的是（）

同位素	钴60	锶90	锝99	氡222
放射线	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
半衰期	5年	28年	6小时	3.8天

A . 最适宜作为放疗使用的放射源应是钴60 B . 最适宜作为放疗使用的放射源应是锶90 C . 放射线的电离能力最强的放射源是锝99 D . 放射线的电离能力最强的放射源是氡222

下述叙述中，正确的是（）

A . 放射性元素的半衰期是由原子核的内部因素决定的，与温度、压强等外界因素无关 B . $\text{[math]}$ 射线就是原子核外的电子挣脱原子核的束缚而形成的电子流 C . 重核的裂变和轻核的聚变都可以放出大量的能量 D . 互为同位素的元素，具有相同的中子数

一静止的氡核 $\text{[math]}$ Rn发生α衰变转变成钋核 $\text{[math]}$ Po，已知放出的α粒子的质量为m，速度为v₀。假设氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能。

（1）试写出氡核衰变的核反应方程。
（2）求出氡核发生衰变时的质量亏损。（已知光在真空中的速度为c）

发生β衰变后的原子核保持不变的是（）

A . 质量 B . 质量数 C . 质子数 D . 中子数

下列各种关于近代物理学的现象中，与原子核内部变化有关的是（）

A . 紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象 B . α粒子轰击金箔时，少数发生大角度偏转的现象 C . 含铀的矿物质自发向外放出β射线（高速电子流）的现象 D . 氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象

在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次β衰变。放射出β粒子在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨迹半径为R。以m、q分别表示β粒子的质量和电荷量。已知真空中的光速为c，不考虑相对论效应。

（1）放射性原子核用 $\text{[math]}$ 表示，新核元素符号用Y表示，写出该β衰变的核反应方程；
（2） β粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求环形电流大小；
（3）设该衰变过程释放的核能都转化为β粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损△m。

关于光学现象，下列说法中正确的有（）

A . 光的偏振现象说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象 B . 雨后的彩虹是由于光透过空气中的小水珠发生了衍射现象 C . 已知 $\text{[math]}$ 的半衰期为24天， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 经过96天还剩下 $\text{[math]}$ D . 某人在速度为 $\text{[math]}$ 的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为 $\text{[math]}$

中核集团利用小型辐照装置研究新冠病毒灭活，其主要原理是利用辐照源钴 $\text{[math]}$ 衰变后产生镍 $\text{[math]}$ 和电子，并放出 $\text{[math]}$ 射线，利用 $\text{[math]}$ 射线、电子束产生的电离作用，使病毒失去感染性。该衰变方程为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；已知钴60的半衰期为 $\text{[math]}$ 年，则1g的钴60经 $\text{[math]}$ 年后还剩下g的钴60没有发生衰变。

放射性物质衰变时，能够释放出带电粒子而形成电流。假设有 $\text{[math]}$ 的放射性物质A，每个原子核只发生一次 $\text{[math]}$ 衰变就成为稳定核，半衰期为 $\text{[math]}$ ，衰变释放的电荷全部用于形成电流，第一个半衰期内平均电流强度为 $\text{[math]}$ ；假设同样有 $\text{[math]}$ 的放射性物质B，每个原子核只发生一次 $\text{[math]}$ 衰变就成为稳定核，半衰期为 $\text{[math]}$ ，衰变释放的电荷全部用于形成电流，第一个半衰期内平均电流强度为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 衰变时释放的电子为原子核外电子 B . A和B都经过第一个半衰期释放的电荷量大小之比为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 经过一个半衰期，剩余物质的总质量都变为原来的二分之一

2019年上映的美国科幻大片《星际探索》讲述的是：地球上接连出现神秘怪象，科学家发现某种失控的反物质反应正在威胁整个太阳系，人类生存极度堪忧……据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为 $\text{[math]}$ γ，方程中 $\text{[math]}$ 表示某种粒子， $\text{[math]}$ 是不稳定的粒子，其半衰期为 $\text{[math]}$ ，则下列说法不正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 粒子是 $\text{[math]}$ B . 若使 $\text{[math]}$ 的温度降低，其半衰期不会减小 C . 经过 $\text{[math]}$ ，一定质量的 $\text{[math]}$ 占开始时的 $\text{[math]}$ D . “核燃烧”的核反应是轻核聚变反应

下列说法中正确的是（）

A . 原子核的结合能越大越稳定 B . 光电效应说明光具有波动性 C . 根据玻尔理论可知氢原子可以通过吸收光子或放出光子实现能级的跃迁 D . 元素的衰变，温度越高，衰变越快

碘125衰变时产生 $\text{[math]}$ 射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病．碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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