知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．（1）在核反应堆中，铀核吸收中子会发生裂变，裂变的产物是多样的，所生成的核往往还会衰变，其中一个衰变过程可表述为 $%20%C2%A0_%7B%2053%20%7D%5E%7B%20131%20%7D$ I→ $%20%C2%A0_%7B%2054%20%7D%5E%7B%20131%20%7D$ Xe+ ______ +△E，式中空格应为何种粒子？
（2） $%20%C2%A0_%7B%2053%20%7D%5E%7B%20131%20%7D$ I的半衰期为8天，开始时核废料中有N₀个₅₃¹³¹I核，经过16天，还有 ______ 个 $%20%C2%A0_%7B%2053%20%7D%5E%7B%20131%20%7D$ I核．
（3）核电站的固体废料放射性比较强，要在核电站内的专用废物库放置5年，且在放置的初始阶段要对固体废料进行冷却处理．简述需要进行冷却处理的理由．

难度：较易

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2．一个静止的铀核
232
92
U（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核
228
90
Th（原子质量为228.0287u）．已知原子质量单位1u=1.67×10^-27kg，1u等于931McV．
①写出核衰变反应方程；
②求该核衰变反应中释放处的核能；
③假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？

难度：中等

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3．放射性同位素 $%20%C2%A0_%7B%206%20%7D%5E%7B%2014%20%7D$ C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．宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的 $%20%C2%A0_%7B%206%20%7D%5E%7B%2014%20%7D$ C，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核．上述衰变的核反应方程是 ______ ； $%20%C2%A0_%7B%206%20%7D%5E%7B%2014%20%7D$ C的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中的 $%20%C2%A0_%7B%206%20%7D%5E%7B%2014%20%7D$ C含量只有活体中的12.5%，则此遗骸距今约有 ______ 年．

难度：较易

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4． $%20%C2%A0_%7B%2090%20%7D%5E%7B%20232%20%7D$ Th经过6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定元素，该元素的中子数、质子数分别为 ______ 、 ______ ．

难度：较易

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5．放射性元素氡（ $%20%C2%A0_%7B%2086%20%7D%5E%7B%20222%20%7D$ Rn）经α衰变为钋（Po），半衰期为3.8天．
（1）请将氡的α衰变方程补充完整（写出一种元素的质量数和电荷数）
$%20%C2%A0_%7B%2086%20%7D%5E%7B%20222%20%7D$ Rn→ ______
（2）100g氡经7.6天后，剩余氡的质量为多少？

难度：易

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6．放射性原子核 $%20%C2%A0_%7B%2092%20%7D%5E%7B%20238%20%7D$ U先后发生α衰变和β衰变后，变为原子核 $%20%C2%A0_%7B%2091%20%7D%5E%7B%20234%20%7D$ Pa．已知 $%20%C2%A0_%7B%2092%20%7D%5E%7B%20238%20%7D$ U质量为m₁=238.029 0u， $%20%C2%A0_%7B%2091%20%7D%5E%7B%20234%20%7D$ Pa质量为m₂=234.023 9u，α粒子的质量为m_α=4.002 6u，电子的质量为m_e=0.000 5u．（原子质量单位1u相当于931.5MeV的能量）则：
①写出放射性衰变方程．
②原子核 $%20%C2%A0_%7B%2092%20%7D%5E%7B%20238%20%7D$ U衰变为 $%20%C2%A0_%7B%2091%20%7D%5E%7B%20234%20%7D$ Pa的过程中释放能量为多少？．

难度：易

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7．一个静止的原子核 $%20%C2%A0_%7B%2088%20%7D%5E%7B%20226%20%7DR_%7Ba%7D$ ，衰变时放出一个质量为m₁速率为v₁的粒子，同时产生一个质量为m₂的反冲新核 $%20%C2%A0_%7B%2086%20%7D%5E%7B%20222%20%7DR_%7Bn%7D$ 和一个光子，测得新核的速率为v₂、光子与新核运动方向相同．已知普朗克常量为h，写出该衰变的方程并求出光子的波长λ．

难度：中等

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8．最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展．1996年科学家在研究某两个重核结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核 $%20%C2%A0_%7B%20Z%20%7D%5E%7B%20A%20%7D$ X经过6次α衰变、2次β衰变后的产物为 $%20%C2%A0_%7B%20100%20%7D%5E%7B%20253%20%7DY$ ．由此可以判定超重元素的原子序数和质量数分别是 ______ 和 ______ ．

难度：较易

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9．如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，区域足够大，方向垂直于纸面向里，直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界，A为固定在x轴上的一个放射源，内装镭核（ $%20%C2%A0_%7B%2088%20%7D%5E%7B%20226%20%7DRa$ ）沿着与+x以一定夹角释放一个α粒子后衰变成氡核（Rn）．α粒子在y轴上的N点沿-x方向飞离磁场，N点到O点的距离为l，已知OA间距离为 $%20%5Cfrac%20%7Bl%7D%7B2%7D$ ，α粒子质量为m_α，电荷量为q，氡核的质量为m₀，真空中的光速为c．
（1）写出镭核的衰变方程；
（2）求α粒子的速度；
（3）如果镭核衰变时释放的能量全部变为α粒子和氡核的动能，求一个原来静止的镭核衰变时的质量亏损．（用题中已知量表示）

难度：中等

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10．太阳内部不断进行着各种核聚变反应，一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种，请写出其核反应方程 ______ ；如果氘核的比结合能为E₁，氚核的比结合能为E₂，氦核的比结合能为E₃，则上述反应释放的能量可表示为 ______ ．

难度：较易

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