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1、第十九章 原子核3 探测射线方法4 放射性应用与防护1(多选)关于放射性同位素应用,下列说法中正确是()A作为示踪原子是利用了放射性同位素贯穿能力很强性质B作为示踪原子是利用了放射性同位素放出射线可被仪器探测到特点C射线探伤利用了射线贯穿能力很强性质D射线探伤利用了射线电离能力很强性质解析:作为示踪原子是利用放射性同位素放出射线可被仪器探测到特点,利用射线探伤是利用了射线贯穿能力很强性质,正确选项为B、C.答案:BC2用中子轰击B发生核反应是BnLiX.其中X粒子应是()A粒子B粒子C质子 D中子解析:由核反应规律可知,X质量数为4,核电荷数为2,所以X为粒子答案:A3用粒子照射充氮云室,得到
2、如图所示照片,下列说法中正确是()AA是粒子径迹,B是质子径迹,C是新核径迹BB是粒子径迹,A是质子径迹,C是新核径迹CC是粒子径迹,A是质子径迹,B是新核径迹DB是粒子径迹,C是质子径迹,A是新核径迹解析:粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子,入射是粒子,所以B是粒子径迹产生新核,质量大,电离作用强,所以径迹粗而短,故A是新核径迹;质子电离作用弱一些,贯穿作用强,所以细而长径迹C是质子径迹故正确答案为D.答案:D4(多选)一个质子以1.4107 m/s速度撞入一个孤立静止铝原子核后被俘获,铝原子核变为硅原子核,已知铝原子核质量是质子27倍,硅原子核质量是质子28倍则下列判断中正确是()A核反应
3、方程为AlHSiB核反应方程为AlHSinC硅原子核速度数量级为107 m/sD硅原子核速度数量级为105 m/s解析:核反应方程为AlHSi,由动量守恒定律得m1.4107 m/s28mv,解得v5105 m/s,因此选项A、D正确答案:AD5完成下列核反应方程,并指出其中_是发现质子核反应方程,_是发现中子核反应方程(1)NnC_;(2)NHeO_;(3)Bn_He;(4)BeHe_n;(5)FeHCo_解析:根据电荷数和质量数守恒可得:(1)NnCH;(2)NHeOH;(3)BnLiHe;(4)BeHeCn;(5)FeHCon.其中发现质子核反应方程是(2)发现中子核反应方程是(4)答案
4、:(2)(4)(1)H(2)H(3)Li(4)C(5)n1(多选)有关放射性同位素P下列说法,正确是()A.P与X互为同位素B.P与其同位素有相同化学性质C用P制成化合物后它半衰期变长D含有P磷肥释放正电子,可用作示踪原子,观察磷肥对植物影响解析:同位素有相同质子数,所以选项A错误同位素有相同化学性质,所以选项B正确半衰期与元素属于化合物或单质没有关系,所以P制成化合物后它半衰期不变,即选项C错误含有P磷肥由于衰变,可记录磷踪迹,所以选项D正确答案:BD2(多选)下列应用中把放射性同位素作为示踪原子是()A射线探伤仪B利用含有放射性I油,检测地下输油管漏油情况C利用Co治疗肿瘤等疾病D把含有放
5、射性元素肥料施给农作物,用以检测确定农作物吸收养分规律解析:射线探伤仪利用了射线贯穿能力,所以选项A错误利用含有放射性I油,可以记录油运动踪迹,可以检查管道是否漏油,所以选项B正确利用Co治疗肿瘤等疾病,利用了射线贯穿能力和高能量,所以选项C错误把含有放射性元素肥料施给农作物,可以记录放射性元素踪迹,用以检测确定农作物吸收养分规律,所以选项D正确答案:BD3为了说明用粒子轰击氮核打出质子是怎样一个物理过程,布拉凯特在充氮云室中,用粒子轰击氮,在他拍摄两万多张照片中,终于从四十多万条粒子径迹中发现了8条产生分叉,这一实验数据说明了()A粒子数目很少,与氮发生相互作用机会很少B氮气密度很小,粒子与
6、氮接触机会很少C氮核很小,粒子接近氮核机会很少D氮气和粒子密度都很小,致使它们接近机会很少解析:氮原子核很小,所以粒子接近氮核机会很少,所以发生核反应机会很少,即观察到粒子径迹分叉机会少,所以C选项正确答案:C4(多选)近几年,我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地从国外引进了十多台刀,治疗患者5 000余例,效果极好,成为治疗脑肿瘤最佳仪器,用刀治疗时不用麻醉,病人清醒,时间短,半小时内完成手术,无须住院,因而刀被誉为“神刀”刀治疗脑肿瘤主要是利用()A射线具有很强贯穿本领B射线具有很强电离作用C射线具有很高能量D射线能很容易地绕过阻碍物解析:射线是一种波长很短电磁波,具有较高能量,它贯穿本领
7、很强,甚至可以穿透几厘米厚铅板,但它电离作用很小刀治疗肿瘤时,通常是同时用多束射线,使它们穿透脑颅和健康区域在病灶处会聚,利用射线高能量杀死肿瘤细胞故选项A、C正确答案:AC5下图是科学史上一张著名实验照片,显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动径迹,云室放置在匀强磁场中,磁场方向垂直照片向里,云室中横放金属板对粒子运动起阻碍作用,分析此径迹可知粒子()A带正电,由下往上运动B带正电,由上往下运动C带负电,由上往下运动D带负电,由下往上运动解析:由于金属板对粒子有阻碍作用,穿过金属板后速度减小,由R可知在同一匀强磁场中运动半径减小,由题图知金属板下面半径大于上面半径,所以粒子从下向上穿过金
8、属板,磁场方向垂直于照片向里,所受洛伦兹力方向指向圆心位置,根据左手定则判断该粒子应带正电荷,故A项正确答案:A6在下列四个核反应方程中,X1、X2、X3和X4各代表某种粒子HX1HenNHeOX2BeHeCX3MgHeAlX4 以下判断中正确是()AX1是质子BX2是中子CX3是电子 DX4是质子解析:根据核反应质量数和电荷数守恒知,X1为H,A错;X2为H,B错;X3为n,C错;X4为H,D对答案:D7将威耳逊云室置于磁场中,一个静止在磁场中放射性同位素原子核P,放出一个正电子后变成原子核Si,能近似反映正电子和Si核轨迹是()解析:把放出正电子和衰变生成物Si核看成一个系统,根据动量守恒
9、定律正电子和Si核运动方向一定相反,C、D可排除由qvBm得,R,因为动量mv相等,故R,即,可见Si核运动半径较小,选B.答案:B81956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒,并由吴健雄用Co衰变来验证,其核反应方程是CoNiee.其中e是反中微子,它电荷量为零,静止质量可认为是零(1)在上述衰变方程中,衰变产物Ni质量数A是_,核电荷数Z是_(2)在衰变前Co核静止,根据云室照片可以看出:衰变产物Ni和e运动径迹不在一条直线上,如果认为衰变产物只有Ni和e,那么衰变过程将违背_守恒定律(3)Co是典型放射源,可用于作物诱变育种我国应用该方法培育出了许多农作物新品种,如棉花高产品种
10、“鲁棉1号”,年种植面积曾达到3 000多万亩,在我国自己培育棉花品种中栽培面积最大射线处理作物后主要引起_,从而产生可遗传变异解析:(1)根据质量数和电荷数守桓,核反应方程写成:CoNiee.由此得出两空分别为60和28.(2)衰变过程遵循动量守恒定律原来静止核动量为零,分裂成两个粒子后,这两个粒子动量和应还是零,则两粒子径迹必在同一直线上现在发现Ni和e运动径迹不在同一直线上,如果认为衰变产物只有Ni和e,就一定会违背动量守恒定律(3)用射线照射种子,会使种子遗传基因发生突变,从而培育出优良品种答案:(1)6028(2)动量(3)基因突变91934年,约里奥居里夫妇在用粒子轰击铝箔时,除了
11、测到预料中中子外,还探测到了正电子正电子质量跟电子质量相同,带一个单位正电荷,跟电子电性正好相反,是电子反粒子更意外是,拿走放射源以后,铝箔虽不再发射中子,但仍然继续发射正电子,而且这种放射性也有一定半衰期原来,铝箔被粒子击中后发生了如下反应:AlHePn,这里P就是一种人工放射性同位素,正电子就是它衰变过程中放射出来(1)写出放射性同位素P放出正电子核反应方程(2)放射性同位素P放出正电子衰变称为正衰变,我们知道原子核内只有中子和质子,那么正衰变中正电子从何而来?解析:(1)核反应方程为PSie.(2)原子核内只有质子和中子,没有电子,也没有正电子,正衰变是原子核内一个质子转换成一个中子,同时放出正电子,核反应方程为Hne.答案:(1)PSie(2)原子核内质子