1、简答题 静止状态的放射性原子核镭(),为了测α粒子的动能Eα,让其垂直飞入B="1" T的匀强磁场里,测得α粒子做匀速圆周运动的半径为0.2 m.求:
(1)Ra的衰变核反应方程式;
(2)α粒子的动能Ek.
参考答案:(1)?(2)3.2×10-19 J
本题解析:(1).
(2)因为原子核衰变时遵守动量守恒定律,由原子核的初态是静止的可以判定:衰变时射出的粒子与新核的动量大小相等、方向相反.设α粒子质量为m,在磁感应强度为B的磁场中,以速度v做匀速圆周运动,则其运动半径为R=,所以α粒子的动能Ek=mv2/2=mB2q2R2/2m2
代入数据可得Ek=3.2×10-19 J.
本题难度:简单
2、选择题 92U放射性衰变有多种途径,其中一种途径是先衰变成83Bi,而83Bi可以经一次衰变变成aX(X代表某种元素),也可以经一次衰变变成81Ti,aX和81Ti最后都衰变变成82Pb,衰变路径如图所示,则可知图中(? )
A.过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变
B.过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变
C.过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变
D.过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变
参考答案:A
本题解析:β衰变产生电子,α衰变产生,过程①由于质量数不变,故应该是β衰变,则a=84,过程③由于电荷数减少2(或者根据质量数减少4),故应该是α衰变,过程②由于电荷数减少2,故应该是α衰变,且b=206,过程④由于质量数不变(或根据电荷数增加1),故应该是β衰变,由此判断A正确
所以选A
本题难度:简单
3、简答题 室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡.氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中.氡看不到,嗅不到,即使在氡浓度很高的环境里,人们对它也毫无感觉.氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌,是除吸烟外导致肺癌的第二大因素.静止的氡核
Rn放出某种粒子X后变成钋核Po,粒子X的动能为Ek1,若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子X的动能.试回答以下问题:
(1)写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子X);
(2)求钋核的动能Ek2.
参考答案:解;①根据质量数和电荷数守恒可得该核反应方程为:86222Rn→84218Po+24He.
故该衰变方程为:86222Rn→84218Po+24He.
②设粒子x的质量为m1、速度为v1,钋核的质量为m2、速度为v2
根据动量守恒定律 有 0=m1v1-m2v2
钋核的动能:Ek2=(m2V2)22m2=m1V212×m1m2=2EK1109
故钋核的动能为:2EK1109.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 为了测定某水库的存水量,将一瓶放射性同位素溶液倒入水库中,已知这杯溶液每分钟衰变8 ×107次,这种同位素半衰期为2天,10天以后从水库取出1m3的水,并测得每分钟衰变10次,水库的存水量为多少?
参考答案:解:设放射性同位素原有质量为m0,10天后其质量剩余为m,水库的存水量为Qm3,
由每分钟衰变次数与质量成正比可得:
由半衰期公式得
以上两式联立并代入数据得:
解得水库存水量为2.5×105 m3.
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 正电子(PET)发射计算机断层显像,它的基本原理是:将放射性同位素15O注入人体,参与人体的代谢过程,15O在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图象。根据PET原理,回答下列问题:
(1)写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式:_____________________________
(2)将放射性同位素15O注入人体,15O的主要用途
[? ]
A.利用它的射线
B.作为示踪原子?
C.参与人体的代谢过程
D.有氧呼吸
(3)设电子质量为m,电量为q,光速为C,普朗克常数为h,则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=_______________________。
(4)PET中所选的放射性同位素的半衰期应_________________。(填“长”或“短”或“长短均可”)
参考答案:(1);
(2)B
(3)=h/mc
(4)短
本题解析:
本题难度:一般