基础热身1．[2011·北京卷] 表示放射性元素碘131(13153I)β衰变的方程是( ) A. 131 53I ―→127 51Sb ＋42He B. 131 53I ―→131 54Xe ＋ 0－1e C. 131 53I ―→130 53I ＋10n D. 131 53I ―→130 52Te ＋11H 2．图K59－1为α粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片，在许多α粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后有一条细而长的径迹和一条粗而短的径迹，则( )图K59－1A ．细而长的径迹是α粒子B ．细而长的径迹是氧核C ．粗而短的径迹是氧核D ．粗而短的径迹是质子3．[2011·海南卷] 2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故．在泄漏的污染物中含有131I 和137Cs 两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中，有两个能分别反映131I 和137Cs 衰变过程，它们分别是________和__________(填入正确选项前的字母).131I 和137Cs 原子核中的中子数分别是________和________．A ．X 1→137 56Ba ＋10nB ．X 2→131 54Xe ＋ 0－1eC ．X 3→137 56Ba ＋ 0－1eD ．X 4→131 54Xe ＋11p4．一置于铅盒中的放射源发射的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔，铝箔右侧的空间有一匀强电场．射线进入电场后，变为a 、b 两束，射线a 沿原来方向前进，射线b 发生了偏转，如图K59－2所示，则图中的( )图K59－2A ．射线a 为α射线，射线b 为β射线B ．射线a 为β射线，射线b 为α射线C ．射线a 为γ射线，射线b 为α射线D ．射线a 为γ射线，射线b 为β射线 技能强化5．[2011·东城一模] 一块含238 92U(铀238)的矿石质量为M ，其中238U 的质量为m .已知23892U 的半衰期为T ，则下列说法正确的是( )A ．经过时间2T 后这块矿石中基本不再含有23892U 了B ．经过时间2T 后矿石中的23892U 有m4发生了衰变C ．经过时间2T 后该矿石的质量剩下M ＋m4D ．经过时间3T 后矿石中23892U 的质量还剩m86．[2011·西平联考] 由于放射性元素23793Np 的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知237 93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成20983Bi ，下列论断中正确的是( )A.209 83Bi 的原子核比23793Np 的原子核少28个中子B．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变C．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变D．衰变后原子核的质量数减小7．氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为m1、m2、m3和m4，当氘核与氚核结合为氦核并同时放出中子时，下列说法正确的是(已知c为光在真空中的速度)( ) A．这是轻核聚变，放出的能量为(m1＋m2－m3－m4)c2B．这是重核裂变，放出的能量为m4c2C．这是轻核聚变，吸收的能量为(m1＋m2－m3)c2D．这是重核裂变，吸收的能量为(m3＋m4)c28．[2011·浦东模拟] 法国科学家贝可勒尔(A.H.Becquerel)在1896年发现了天然放射现象．如图K59－3反映的是放射性元素铀核衰变的特性曲线．由图可知，铀的半衰期为________年；请在下式的括号中，填入铀在衰变过程中原子核放出的粒子的符号：238 92U→234 90Th ＋( )．图K59－39．北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137(137 55Cs)，可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右)．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：________________.如果在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为________．[已知碘(I)为53号元素，钡(Ba)为56号元素]．10．一个静止的氮核(14 7 N)俘获一个速度为2.3×107m/s的中子生成一个复核A，复核A 又衰变成B、C两个新核，已知B、C的速度方向与中子的速度方向相同，B的速度是v B＝1×106 m/s，B的质量是中子质量的11倍，B、C所带电荷量之比q B∶q C＝5∶2.求：(1)C核的速度大小；(2)根据计算判断C核是什么核；(3)写出核反应方程．11．[2011·淮安模拟] (1)一个质子以1.0×107 m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是________．A．核反应方程为2713Al＋11H→2814SiB．核反应方程为2713Al＋10n→2814SiC．硅原子核速度的数量级为107m/s，方向跟质子的初速度方向一致D．硅原子核速度的数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致(2)目前，日本的“核危机”引起了全世界的瞩目，核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害．三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是________．A．α射线，β射线，γ射线B ．β射线，α射线，γ射线C ．γ射线，α射线，β射线D ．γ射线，β射线，α射线(3)太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核(11H)结合成1个氦核(42He)，同时释放出正电子(01e)．已知氢核的质量为m p ，氦核的质量为m α，正电子的质量为m e ，真空中光速为c .计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能．挑战自我 12．1905年爱因斯坦提出了著名的质能关系式：E ＝mc 2，其中E 是能量，单位为焦耳(J)；m 是质量，单位是千克(kg)；c 为光速，单位是米/秒(m /s)．质能关系式说明了质量与能量的对应关系，当质量发生变化时，能量也将发生变化，若质量变化为Δm 时，对应的能量变化为ΔE ，则根据质能关系式有：ΔE ＝Δmc 2.太阳等恒星不断向外辐射能量，是以内部质量的减少为代价的，在太阳内部进行着四个氢核11H 转变成一个氦核42He 的核聚变反应，发生核聚变反应时释放出一定的能量，并伴随着一定质量的减少，研究表明，1 kg 氢聚变时发生的质量减少为7×10－3kg ，由于只有太阳核心区的高温才足以使氢核发生聚变反应，所以处于太阳核心区的氢才是可利用的，太阳质量为2.0×1030kg ，太阳核心区氢的质量约占太阳质量的十分之一，太阳每秒钟向太空辐射4.0×1026J 能量，问：(1)太阳每年因向外辐射能量而减少的质量约为多少千克？ (2)太阳已发光了50亿年，估算太阳还能发光多少年？课时作业（五十九）【基础热身】1．B [解析] β衰变放出的为电子，只有B 项正确．2．C [解析] α粒子的径迹发生分叉，说明α粒子击中了氮核发生了核反应，生成氧核和质子，径迹分叉后粗而短的是氧核，细而长的是质子，选项C 正确．3．B C 78 82[解析] 核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒；质量数等于质子数加中子数．4．D [解析] 能穿透铝箔的是β射线和γ射线，在电场中偏转的是β射线，故正确选项为D.【技能强化】 5．D [解析] 经过2T 铀核的质量还剩m 4，经过3T 铀核的质量还剩m8，选项D 正确．6．BD [解析] 209 83Bi 的原子核含有的中子数为：209－83＝126，23793Np 的原子核含有的中子数为：237－93＝144，209 83Bi 的原子核比23795Np 的原子核少的中子数为：144－126＝18，选项A 错误；衰变过程中经历的α衰变的次数为：237－2094＝7，经历的β衰变的次数为：83＋2×7－93＝4，选项C 错误，选项B 正确；衰变后原子核质量数减小，选项D 正确．7．A [解析] 核反应的质量亏损为：Δm ＝(m 1＋m 2－m 3－m 4)，放出的能量为：ΔE ＝Δmc2＝(m 1＋m 2－m 3－m 4)c 2，选项A 正确．8．1620 42He[解析] 从图中可以看出，经过1620年有50%的原子核发生衰变，即铀238的半衰期为1620年；由核反应的电荷数守恒和质量数守恒可得粒子的电荷数为2，质量数为4，粒子的符号为42He.9.13755Cs →13756Ba ＋ 0－1eE c 2[解析] 核反应方程为：13755Cs →13756Ba ＋ 0－1e ；根据质能方程E ＝mc 2可得质量亏损为：Δm＝E c2.10．(1)3×106m/s (2)氦核 (3)147N ＋10n →42He ＋115B [解析] (1)设中子质量为m ，速度为v 0，则氮核的质量为14m ，B 核的质量为11m ，由质量数守恒知C 核的质量为4m .由动量守恒定律得：mv 0＝11mv B ＋4mv C ，代入数据解得v C ＝3×106m/s ；(2)因总电荷数为7，所以B 核的电荷数为5，为硼核(115B)；C 核的电荷数为2，为氦核(42He)．(3)核反应方程为：14 7N ＋10n →42He ＋115B11．(1)AD (2)A (3)Δm ＝4m p －m α－2m e (4m p －m α－2m e )c24[解析] (1)根据核反应方程满足电荷数和质量数守恒可知选项A 正确，根据动量守恒定律可得选项D 正确．(2)由三种射线的穿透本领可知选项D 正确．(3)核反应的质量亏损为：Δm ＝4m p －m α－m e ；核反应释放的能量为：ΔE ＝Δmc 2，氦核的比结合能为：ΔE 4＝(4m p －m α－2m e )c24.【挑战自我】12．(1)1.4×1017kg (2)50亿年[解析] (1)太阳每年向外辐射的能量为：ΔE ＝4.0×1026×3600×24×365 J ≈1.26×1034J太阳每年损失的质量为：Δm ＝ΔE c 2＝1.26×10349×1016 kg ＝1.4×1017kg(2)太阳中可利用的氢质量为：M H ＝M 10＝2.0×103010kg ＝2.0×1029kg上述氢全部发生聚变将减少的质量为：ΔM ＝7×10－3M H ＝7×10－3×2.0×1029kg ＝1.4×1027kg太阳的发光时间为：T ＝ΔM Δm ＝1.4×10271.4×1017＝1010年(100亿年)太阳还能发光 100亿年—50亿年＝50亿年。