資源簡介

第2節　放射性元素的衰變
(分值：100分)
選擇題1～10題，12題，每小題8分，共88分。
對點題組練
題組一　放射性的發現和原子核衰變
1.天然放射現象的發現揭示了(　　)
原子不可再分
原子的核式結構
原子核還可再分
原子核由質子和中子組成
2.(多選)關于天然放射現象，下列說法正確的是(　　)
是瑪麗·居里首先發現的
說明了原子核不是單一的粒子
原子序數大于83的元素都能自發地發出射線
γ射線的實質是高速電子流
3.(多選)(2024·廣東珠海高二檢測)“嫦娥二號”的任務之一是利用經技術改進的γ射線譜儀探測月球表面多種元素的含量與分布特征。月球表面一些元素(如釷、鈾)本身就有放射性，發出γ射線；另外一些元素(如硅、鎂、鋁)在宇宙射線轟擊下會發出γ射線，而γ射線譜儀可以探測到這些射線，從而證明某種元素的存在。下列關于γ射線的說法正確的是(　　)
γ射線經常伴隨α射線和β射線產生
γ射線來自原子核
如果元素以單質形式存在，其有放射性，那么元素以化合物形式存在，其不一定有放射性
γ射線的穿透能力比α射線、β射線都要強
4.(多選)如圖所示，將放射性物質鈾放在有窄孔的鉛盒中，在孔的正上方放著照相底片。鉛盒和照相底片之間放一對電極(左為正，右為負)，使電場的方向跟射線方向垂直。在電場的作用下，鈾發出的射線從左向右分成了①、②、③三束，由圖可以判斷(　　)
射線①是高速的電子流，具有較強的貫穿本領
射線②是一種頻率很高的電磁波，具有最強的貫穿本領
射線③是高能量質子，它有很強的電離本領
三種射線都具有靜止質量
題組二　半衰期
5.下列有關半衰期的說法正確的是(　　)
放射性元素的半衰期越短，表明有半數原子核發生衰變所需的時間越短，衰變速度越快
放射性元素的樣品不斷衰變，隨著剩下未衰變的原子核的減少，元素半衰期也變長
把放射性元素放在密封的容器中，可以減慢放射性元素的衰變速度
降低溫度或增大壓強，讓該元素與其他物質形成化合物，均可減小衰變速度
6.碘125衰變時產生γ射線，醫學上利用此特性可治療某些疾病。碘125的半衰期為60天，若將一定質量的碘125植入患者病灶組織，經過180天剩余碘125的質量為剛植入時的(　　)
7.鈾238的半衰期為4.5×109年，鈾235的半衰期為7×108年。若地球形成時天然鈾238和鈾235含量相同，已知地球年齡約為5.8×109年，估算目前地球上天然鈾238含量是鈾235含量的倍數約為(　　)
2 26
128 512
8.14C測年法是利用14C衰變規律對古生物進行年代測定的方法。若以橫坐標t表示時間，縱坐標m表示任意時刻14C的質量，m0為t＝0時14C的質量。下面四幅圖中能正確反映14C衰變規律的是(　　)
A B
C D
綜合提升練
9.(多選)(2024·廣東佛山高二檢測)某考古隊發現，一古生物遺骸中14C的含量是現代生物的一半，已知14C的半衰期為5 730年，下列說法正確的是(　　)
該生物于5 730年前死亡
該生物于11460年前死亡
古生物遺骸中14C的含量越少，死亡時間越早
古生物遺骸中14C的含量越少，死亡時間越晚
10.鈷60放射源的應用十分廣泛，幾乎遍及各行各業，在醫學上，常用于放射治療。鈷60的半衰期較長，已知質量為m0的鈷60，經過時間t后剩余的鈷60質量為m，其－t圖線如圖所示，從圖中可以得到鈷60的半衰期為(　　)
2.18年 5.27年
6.37年 12.24年
11.(12分)已知釷234的半衰期是24 d，1 g釷234經過120 d后還剩多少？若已知鉍210的半衰期是5 d，經過多少天后，20 g鉍210還剩1.25 g？
培優加強練
12.如圖所示，一天然放射性物質射出三種射線，經過一個勻強電場和勻強磁場共存的區域(方向如圖所示)，調整電場強度E和磁感應強度B的大小，使得在MN上只有兩個點受到射線照射，下面判斷正確的是(　　)
射到b點的一定是α射線
射到b點的一定是β射線
射到b點的可能是α射線，也可能是β射線
射到b點的一定是γ射線
第2節　放射性元素的衰變
1.C
2.BC　[首次發現天然放射現象的是法國物理學家貝可勒爾，放射現象說明了原子核不是單一的粒子，故A錯誤，B正確；研究發現，原子序數大于83的所有元素都有放射性，故C正確；γ射線是頻率很高的電磁波，故D錯誤。]
3.ABD　[γ射線是原子核發生變化時伴隨α射線和β射線放出來的，故A、B正確；元素的放射性與其為單質還是化合物無關，故C錯誤；γ射線的本質是高速光子流，穿透能力比α射線、β射線都要強，故D正確。]
4.AB　[電場強度方向向右，射線①向左偏轉一定帶負電，是β射線，β射線是高速的電子流，具有較強的貫穿本領，A正確；射線②不偏轉，一定是不帶電的中性粒子，是γ射線，γ射線是一種頻率很高的電磁波，具有最強的貫穿本領，B正確；射線③向右偏轉，一定帶正電荷，是α射線，α射線是氦原子核，不是質子，C錯誤；γ射線是光子，沒有靜止質量，D錯誤。]
5.A　[放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半數發生衰變所需的時間，它反映了放射性元素衰變速度的快慢，半衰期越短，則衰變越快，選項A正確；某種元素的半衰期長短由其本身因素決定，與它所處的物理、化學狀態無關，選項B、C、D錯誤。]
6.B　[設剛植入時碘的質量為m0，經過180天后的質量為m
根據m＝m0
代入數據解得
m＝m0＝m0＝m0，故B正確。]
7.C　[設初始鈾235和鈾238質量均為M0，則有≈27＝128，A、B、D錯誤，C正確。]
8.C　[由公式m＝m0可知14C的衰變圖像應為選項C所示圖像。]
9.AC　[由題知，一古生物遺骸中14C的含量是現代生物的一半，根據半衰期公式有N＝N0，則有＝＝，解得t＝T＝5 730年，故該生物于5 730年前死亡，故A正確，B錯誤；根據半衰期公式有N＝N0，變形得＝，可知古生物遺骸中14C的含量越少，即N越少，則越小，故越大，而T不變，故t變大，即死亡時間越早，故C正確，D錯誤。]
10.B　[由題圖可知，鈷60的質量從衰變至，所用時間為5.27年，因有半數發生了衰變，所以鈷60的半衰期為5.27年，故A、C、D錯誤，B正確。]
11. g　20 d
解析　根據半衰期的定義，
剩下的釷234為m＝m0＝ g
設20 g鉍210經過時間t′后還剩m′，
剩余的鉍210為m′＝m0＝1.25 g，t＝20 d。
12.C　[γ射線不帶電，在電場和磁場中它都不受力的作用，只能射到a點，因此選項D錯誤；調整E和B的大小，既可以使帶正電的α射線沿直線前進，也可以使帶負電的β射線沿直線前進。沿直線前進的條件是電場力與洛倫茲力平衡，即qE＝qvB。已知α粒子的速度比β粒子的速度小得多，當我們調節使α粒子沿直線前進時，速度大的β粒子向右偏轉，有可能射到b點；當我們調節使β粒子沿直線前進時，速度較小的α粒子也將會向右偏轉，有可能射到b點，因此選項C正確，A、B錯誤。]第2節　放射性元素的衰變
學習目標　1.了解天然放射現象和發現的意義。2.知道三種射線的本質和特征。3.知道半衰期的概念和半衰期的統計意義，能利用半衰期公式進行簡單計算。
知識點一　放射性的發現和原子核衰變
如圖是放射性物質放出的射線垂直經過磁場的情形，射線為什么會分成三束？
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1.放射性的發現
（1）1896年，法國物理學家　　　　發現鈾和含鈾的礦物都能發出一種看不見的射線，這種射線可以使包在黑紙里的照相底片感光。
（2）物質放射出　　　　的性質叫作放射性，具有　　　　的元素叫作放射性元素。
（3）原子序數　　　　83的元素，都具有放射性，原子序數　　　　83的元素，有的也具有放射性。能　　　　地放出射線的元素叫作天然放射性元素。
（4）放射性與元素存在的狀態　　　　，說明射線來源于　　　　，也就是說，原子核是有內部結構的。
2.原子核衰變
（1）放射性元素放出的射線常見的有三種：　　　　、　　　　和　　　　。
（2）α、β、γ三種射線的性質、特征比較
種 類 α射線 β射線 γ射線
組 成 高速氦核流 高速電子流 光子流（高頻電磁波）
帶電量 2e －e 0
質 量 4mp（mp＝ 1.67×10－27 kg） 靜止質 量為零
速 率 0.1c 0.99c c
貫穿本領 最弱，用一張紙就能擋住 較強，能穿透幾毫米的鋁板 最強，能穿透幾厘米的鉛板
電離作用 很強 較弱 很弱
（3）原子核的衰變
①原子核放出α粒子或β粒子后，變成另一種原子核，這種現象稱為原子核的衰變。
②衰變種類：放出α粒子的衰變稱為α衰變，放出β粒子的衰變稱為β衰變。
【思考】 如圖為三種射線在勻強磁場中的運動軌跡示意圖。
（1）α射線向左偏轉，β射線向右偏轉，γ射線不偏轉，說明了什么？
（2）α粒子的速度約為β粒子速度的十分之一，但α射線的偏轉半徑大于β射線的偏轉半徑，這說明什么問題？
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例1 （多選）將α、β、γ三種射線分別射入勻強磁場和勻強電場，如圖表示射線偏轉情況，其中正確的是（　　）
聽課筆記____________________________________________________________
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三種射線的比較方法
（1）知道三種射線帶電的性質，α射線帶正電、β射線帶負電、γ射線不帶電。α、β是實物粒子，而γ射線是光子流，屬于電磁波的一種。
（2）在電場或磁場中，通過其受力及運動軌跡半徑的大小來判斷α和β射線，由于γ射線不帶電，故運動軌跡仍為直線。　　
訓練1 如圖所示，R是一種放射性物質，虛線框內是勻強磁場B，LL′是一厚紙板，MN是熒光屏，實驗時，發現在熒光屏O、P兩處有亮斑，則下列關于磁場方向、到達O點的射線、到達P點的射線的判斷，與實驗相符的是 （　　）
磁場方向 到達O點射線 到達P點射線
A 豎直向上 β射線 α射線
B 豎直向下 α射線 β射線
C 垂直線面向內 γ射線 β射線
D 垂直線面向外 β射線 γ射線
知識點二　半衰期
如圖所示為氡衰變剩余質量與原有質量比值示意圖。縱坐標表示的是任意時刻氡的質量m與t＝0時的質量m0的比值。
（1）經過多長時間，氡原子核的質量變為原來的？
（2）再經過相同的時間，未衰變的原子核占原有原子核的比例為多少？
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1.半衰期：原子核數目因衰變減少到原來的　　　　所經過的時間，叫作半衰期，記為T。
2.衰變規律：　　　　　　　　（m0表示放射性元素衰變前的質量，m表示剩余的放射性元素的質量，t表示衰變時間，T表示半衰期）。
3.適用條件：半衰期描述的是大量元素衰變的　　　　，不適用于少數原子核的衰變。
4.特點
（1）不同的放射性元素，半衰期　　　　，甚至差別非常大，半衰期越大，表明放射性元素衰變得越慢。
（2）放射性元素衰變的速率由　　　　的因素決定，與原子所處的　　　　狀態或　　　　狀態無關。
【思考】 放射性元素衰變有一定的速率。鐳226衰變為氡222的半衰期為1 620年，有人說：20 g鐳226經過1 620年有一半發生衰變，鐳226還有10 g，再經過1 620年另一半鐳226也發生了衰變，鐳226就沒有了。這種說法對嗎？為什么？
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例2 已知碘131的半衰期約為8天，下列說法中正確的是（　　）
A.全部碘131衰變所需時間的一半是8天
B.2個碘131原子核經過8天只剩1個
C.碘131原子質量數減少一半所需的時間是8天
D.1 g碘131原子經過8天，碘131質量剩余一半
聽課筆記____________________________________________________________
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例3 “氡222檢測”是指使用采樣泵或自由擴散方法將待測空氣中的氡抽入或擴散進入測量室，通過直接測量所收集氡產生的子體產物或經靜電吸附濃集后的子體產物的α放射性，推算出待測空氣中氡的濃度的測量過程。已知質量為m0的氡222，經過時間t后剩余的氡222質量為m，其－t圖像如圖所示。從圖中可以得到氡222的半衰期為（　　）
A.1.22 d B.3.91 d
C.5.02 d D.3.80 d
聽課筆記____________________________________________________________
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有關半衰期的兩點提醒
（1）半衰期是指放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間，而不是樣本質量減少一半的時間。
（2）經過n個半衰期，剩余原子核N剩＝N總。　　
訓練2 關于放射性元素的衰變，下列說法正確的是（　　）
A.半衰期是原子核有半數發生衰變所需的時間
B.半衰期是原子核的質子和中子數減少一半所需的時間
C.溫度越高，放射性元素衰變就越快
D.β衰變說明原子核內部有電子
隨堂對點自測
1.（放射性的發現和原子核衰變）貝克勒爾是最早發現衰變的科學家，在衰變過程中往往能放出α、β、γ三種射線，下列關于三種射線的說法正確的是（　　）
A.α射線的穿透性最強
B.β射線的電離能力最強
C.γ射線不帶電
D.三種射線均來自核外電子的躍遷
2.（放射性的發現和原子核衰變）天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結果如圖所示，由此可推知（　　）
A.②來自原子核外的電子
B.①的電離作用最強，是一種電磁波
C.③的電離作用較強，是一種電磁波
D.③的電離作用最弱，是一種電磁波
3.（半衰期）下列關于放射性元素半衰期的說法正確的是（　　）
A.半衰期越長對環境的影響時間越長
B.通過化學方法可以改變放射性元素的半衰期
C.通過物理方法可以改變放射性元素的半衰期
D.100個放射性元素原子核經過一個半衰期后剩余50個未衰變的原子核
4.（半衰期）放射性元素Na的樣品經過6小時還剩下沒有衰變，它的半衰期是（　　）
A.2小時 B.1.5小時
C.1.17小時 D.0.75小時
第2節　放射性元素的衰變
知識點一
導學　提示　三種射線的帶電情況各不相同，它們在磁場中所受洛倫茲力情況不同，故可分成三束。
知識梳理
1.(1)貝可勒爾　(2)射線　放射性　(3)大于　小于等于　自發　(4)無關　原子核　2.(1)α射線　β射線　γ射線
[思考] 提示　(1)說明α射線帶正電，β射線帶負電，γ射線不帶電。
(2)根據帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑公式R＝可知，α粒子的應大于β粒子的。
例1 AD　[因α射線是高速氦核流，一個α粒子帶兩個正電荷，根據左手定則可知，α射線受到的洛倫茲力向左，因為α粒子質量大，在磁場中做圓周運動的半徑大；β射線是高速電子流，帶負電荷，受到的洛倫茲力向右，γ射線是光子流，是電中性的，故在磁場中不受洛倫茲力，軌跡不會發生偏轉，故A正確，B錯誤；因α射線為高速氦核流，帶正電荷，且α粒子的質量大，由類平拋運動規律知，α射線的側向偏移量小；β射線為高速電子流，帶負電荷，其側向偏移量大，γ射線為高頻電磁波，根據電荷所受電場力特點可知，向左偏的為β射線，不偏轉的為γ射線，向右偏的為α射線，故C錯誤，D正確。]
訓練1 C　[由三種射線的本質可知，γ射線在磁場中不偏轉，O處亮斑為γ射線；能穿過厚紙板且在磁場中發生偏轉的射線為β射線，再根據偏轉方向，結合左手定則可知磁場方向垂直紙面向內，正確選項為C。]
知識點二
導學　提示　(1)3.8天　(2)
知識梳理
1.一半　2.m＝m0　3.統計規律　4.(1)不同　(2)核本身　物理　化學
[思考] 提示　不對。每經過1620年鐳226有一半發生衰變，所以再經過1620年發生衰變的是10 g的一半，仍剩5 g鐳226。
例2 D　[放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間叫作這種元素的半衰期，而不等于全部原子衰變所需時間的一半，C項沒有區分質量數和質量，A、C錯誤；半衰期是大量原子核衰變的概率統計結果，對少數或單個特定的原子核無意義，對于一個特定的原子核我們無法判定其何時發生衰變，B錯誤；1 g碘131原子經過8天，剩余的質量m＝m0()＝0.5 g，D正確。]
例3 D　[由題圖可知質量為0.8m0的氡222衰變到0.4m0所用的時間Δt＝3.80 d，0.4m0的氡222衰變到0.2m0所用的時間Δt＝3.80 d，即氡222的半衰期為3.80 d，故A、B、C錯誤，D正確。]
訓練2 A　[半衰期是指放射性元素的原子核有半數發生衰變所用的時間，B錯誤，A正確；放射性元素的半衰期與原子的化學狀態和物理狀態無關，C錯誤；β衰變的實質是原子核中的一個中子轉變為一個質子和一個電子，電子釋放出來，D錯誤。]
隨堂對點自測
1.C　[α射線的速度在三種射線中最低，穿透能力最弱，帶電量最大，電離能力最強，A、B錯誤；α、β射線來自原子核衰變，γ射線是激發狀態的原子核發出的波長極短的電磁波，是一種不帶電的光子流，C正確，D錯誤。]
2.D　[①射線能被一張紙擋住，說明它的穿透能力較差，①射線是α射線，α射線是高速運動的氦核流，它的穿透能力差，電離作用最強，選項B錯誤；②射線的穿透能力較強，說明它是β射線，β射線是高速電子流，β射線來自原子核，不是來自原子核外的電子，選項A錯誤；③射線的穿透能力最強，能夠穿透幾厘米厚的鉛板，③射線是γ射線，γ射線的電離作用最弱，穿透能力最強，它是能量很高的電磁波，選項C錯誤，D正確。]
3.A　[半衰期越長的放射性元素衰變的速度越慢，對環境的影響時間越長，A正確；半衰期是由放射性元素的核內部自身的因素決定，與所處的化學狀態和物理狀態無關，B、C錯誤；半衰期具有統計規律，對大量原子核適用，對少數原子核不適用，D錯誤。]
4.A　[放射性元素衰變一半所用的時間是一個半衰期，剩下的元素再經一個半衰期只剩下，再經一個半衰期剩，所以題中所給的6小時為三個半衰期的時間，因而該放射性同位素的半衰期應是2小時，也可根據m＝m0，即＝，解得T＝2小時，故A正確。](共47張PPT)
第2節　放射性元素的衰變
第五章 原子與原子核
1.了解天然放射現象和發現的意義。
2.知道三種射線的本質和特征。
3.知道半衰期的概念和半衰期的統計意義，能利用半衰期公式進行簡單計算。
學習目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓練
03
知識點
1
知識點二　半衰期
知識點一　放射性的發現和原子核衰變
知識點一　放射性的發現和原子核衰變
　　　如圖是放射性物質放出的射線垂直經過磁場的情形，射線為什么會分成三束？
提示　三種射線的帶電情況各不相同，它們在磁場中所受洛倫茲力情況不同，故可分成三束。
1.放射性的發現
(1)1896年，法國物理學家__________發現鈾和含鈾的礦物都能發出一種看不見的射線，這種射線可以使包在黑紙里的照相底片感光。
(2)物質放射出______的性質叫作放射性，具有________的元素叫作放射性元素。
(3)原子序數______83的元素，都具有放射性，原子序數__________83的元素，有的也具有放射性。能______地放出射線的元素叫作天然放射性元素。
(4)放射性與元素存在的狀態______，說明射線來源于________，也就是說，原子核是有內部結構的。
貝可勒爾
射線
放射性
大于
小于等于
自發
無關
原子核
2.原子核衰變
(1)放射性元素放出的射線常見的有三種：________、________和________。
(2)α、β、γ三種射線的性質、特征比較
種類 α射線 β射線 γ射線
組成 高速氦核流 高速電子流 光子流(高頻電磁波)
帶電量 2e －e 0
α射線
β射線
γ射線
(3)原子核的衰變
①原子核放出α粒子或β粒子后，變成另一種原子核，這種現象稱為原子核的衰變。
②衰變種類：放出α粒子的衰變稱為α衰變，放出β粒子的衰變稱為β衰變。
【思考】 如圖為三種射線在勻強磁場中的運動軌跡示意圖。
(1)α射線向左偏轉，β射線向右偏轉，γ射線不偏轉，說明了
什么？
(2)α粒子的速度約為β粒子速度的十分之一，但α射線的偏轉
半徑大于β射線的偏轉半徑，這說明什么問題？
提示　(1)說明α射線帶正電，β射線帶負電，γ射線不帶電。
AD
例1 (多選)將α、β、γ三種射線分別射入勻強磁場和勻強電場，如圖表示射線偏轉情況，其中正確的是(　　)
解析　因α射線是高速氦核流，一個α粒子帶兩個正電荷，根據左手定則可知，α射線受到的洛倫茲力向左，因為α粒子質量大，在磁場中做圓周運動的半徑大；β射線是高速電子流，帶負電荷，受到的洛倫茲力向右，γ射線是光子流，是電中性的，故在磁場中不受洛倫茲力，軌跡不會發生偏轉，故A正確，B錯誤；因α射線為高速氦核流，帶正電荷，且α粒子的質量大，由類平拋運動規律知，α射線的側向偏移量小；β射線為高速電子流，帶負電荷，其側向偏移量大，γ射線為高頻電磁波，根據電荷所受電場力特點可知，向左偏的為β射線，不偏轉的為γ射線，向右偏的為α射線，故C錯誤，D正確。
三種射線的比較方法
(1)知道三種射線帶電的性質，α射線帶正電、β射線帶負電、γ射線不帶電。α、β是實物粒子，而γ射線是光子流，屬于電磁波的一種。
(2)在電場或磁場中，通過其受力及運動軌跡半徑的大小來判斷α和β射線，由于γ射線不帶電，故運動軌跡仍為直線。　　
訓練1 如圖所示，R是一種放射性物質，虛線框內是勻強磁場B，LL′是一厚紙板，MN是熒光屏，實驗時，發現在熒光屏O、P兩處有亮斑，則下列關于磁場方向、到達O點的射線、到達P點的射線的判斷，與實驗相符的是 (　　)
磁場方向 到達O點射線 到達P點射線
A 豎直向上 β射線 α射線
B 豎直向下 α射線 β射線
C 垂直線面向內 γ射線 β射線
D 垂直線面向外 β射線 γ射線
解析　由三種射線的本質可知，γ射線在磁場中不偏轉，O處亮斑為γ射線；能穿過厚紙板且在磁場中發生偏轉的射線為β射線，再根據偏轉方向，結合左手定則可知磁場方向垂直紙面向內，正確選項為C。
知識點二　半衰期
　　　如圖所示為氡衰變剩余質量與原有質量比值示意圖。縱坐標表示的是任意時刻氡的質量m與t＝0時的質量m0的比值。
一半
3.適用條件：半衰期描述的是大量元素衰變的__________，不適用于少數原子核的衰變。
4.特點
(1)不同的放射性元素，半衰期______，甚至差別非常大，半衰期越大，表明放射性元素衰變得越慢。
(2)放射性元素衰變的速率由________的因素決定，與原子所處的______狀態或______狀態無關。
統計規律
不同
核本身
物理
化學
【思考】 放射性元素衰變有一定的速率。鐳226衰變為氡222的半衰期為1 620年，有人說：20 g鐳226經過1 620年有一半發生衰變，鐳226還有10 g，再經過1 620年另一半鐳226也發生了衰變，鐳226就沒有了。這種說法對嗎？為什么？
提示　不對。每經過1620年鐳226有一半發生衰變，所以再經過1620年發生衰變的是10 g的一半，仍剩5 g鐳226。
D
例2 已知碘131的半衰期約為8天，下列說法中正確的是(　　)
A.全部碘131衰變所需時間的一半是8天
B.2個碘131原子核經過8天只剩1個
C.碘131原子質量數減少一半所需的時間是8天
D.1 g碘131原子經過8天，碘131質量剩余一半
D
A.1.22 d B.3.91 d
C.5.02 d D.3.80 d
解析　由題圖可知質量為0.8m0的氡222衰變到0.4m0所用的時間Δt＝3.80 d，0.4m0的氡222衰變到0.2m0所用的時間Δt＝3.80 d，即氡222的半衰期為3.80 d，故A、B、C錯誤，D正確。
訓練2 關于放射性元素的衰變，下列說法正確的是(　　)
A.半衰期是原子核有半數發生衰變所需的時間
B.半衰期是原子核的質子和中子數減少一半所需的時間
C.溫度越高，放射性元素衰變就越快
D.β衰變說明原子核內部有電子
解析　半衰期是指放射性元素的原子核有半數發生衰變所用的時間，B錯誤，A正確；放射性元素的半衰期與原子的化學狀態和物理狀態無關，C錯誤；β衰變的實質是原子核中的一個中子轉變為一個質子和一個電子，電子釋放出來，D錯誤。
A
隨堂對點自測
2
C
1.(放射性的發現和原子核衰變)貝克勒爾是最早發現衰變的科學家，在衰變過程中往往能放出α、β、γ三種射線，下列關于三種射線的說法正確的是(　　)
A.α射線的穿透性最強
B.β射線的電離能力最強
C.γ射線不帶電
D.三種射線均來自核外電子的躍遷
解析　α射線的速度在三種射線中最低，穿透能力最弱，帶電量最大，電離能力最強，A、B錯誤；α、β射線來自原子核衰變，γ射線是激發狀態的原子核發出的波長極短的電磁波，是一種不帶電的光子流，C正確，D錯誤。
D
2.(放射性的發現和原子核衰變)天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實驗結果如圖所示，由此可推知(　　)
A.②來自原子核外的電子
B.①的電離作用最強，是一種電磁波
C.③的電離作用較強，是一種電磁波
D.③的電離作用最弱，是一種電磁波
解析　①射線能被一張紙擋住，說明它的穿透能力較差，①射線是α射線，α射線是高速運動的氦核流，它的穿透能力差，電離作用最強，選項B錯誤；②射線的穿透能力較強，說明它是β射線，β射線是高速電子流，β射線來自原子核，不是來自原子核外的電子，選項A錯誤；③射線的穿透能力最強，能夠穿透幾厘米厚的鉛板，③射線是γ射線，γ射線的電離作用最弱，穿透能力最強，它是能量很高的電磁波，選項C錯誤，D正確。
A
3.(半衰期)下列關于放射性元素半衰期的說法正確的是(　　)
A.半衰期越長對環境的影響時間越長
B.通過化學方法可以改變放射性元素的半衰期
C.通過物理方法可以改變放射性元素的半衰期
D.100個放射性元素原子核經過一個半衰期后剩余50個未衰變的原子核
解析　半衰期越長的放射性元素衰變的速度越慢，對環境的影響時間越長，A正確；半衰期是由放射性元素的核內部自身的因素決定，與所處的化學狀態和物理狀態無關，B、C錯誤；半衰期具有統計規律，對大量原子核適用，對少數原子核不適用，D錯誤。
A
A.2小時 B.1.5小時 C.1.17小時 D.0.75小時
課后鞏固訓練
3
C
題組一　放射性的發現和原子核衰變
1.天然放射現象的發現揭示了(　　)
A.原子不可再分
B.原子的核式結構
C.原子核還可再分
D.原子核由質子和中子組成
對點題組練
BC
2.(多選)關于天然放射現象，下列說法正確的是(　　)
A.是瑪麗·居里首先發現的
B.說明了原子核不是單一的粒子
C.原子序數大于83的元素都能自發地發出射線
D.γ射線的實質是高速電子流
解析　首次發現天然放射現象的是法國物理學家貝可勒爾，放射現象說明了原子核不是單一的粒子，故A錯誤，B正確；研究發現，原子序數大于83的所有元素都有放射性，故C正確；γ射線是頻率很高的電磁波，故D錯誤。
ABD
3.(多選)(2024·廣東珠海高二檢測)“嫦娥二號”的任務之一是利用經技術改進的γ射線譜儀探測月球表面多種元素的含量與分布特征。月球表面一些元素(如釷、鈾)本身就有放射性，發出γ射線；另外一些元素(如硅、鎂、鋁)在宇宙射線轟擊下會發出γ射線，而γ射線譜儀可以探測到這些射線，從而證明某種元素的存在。下列關于γ射線的說法正確的是(　 　)
A.γ射線經常伴隨α射線和β射線產生
B.γ射線來自原子核
C.如果元素以單質形式存在，其有放射性，那么元素以化合物形式存在，其不一定有放射性
D.γ射線的穿透能力比α射線、β射線都要強
解析　γ射線是原子核發生變化時伴隨α射線和β射線放出來的，故A、B正確；元素的放射性與其為單質還是化合物無關，故C錯誤；γ射線的本質是高速光子流，穿透能力比α射線、β射線都要強，故D正確。
AB
4.(多選)如圖所示，將放射性物質鈾放在有窄孔的鉛盒中，在孔的正上方放著照相底片。鉛盒和照相底片之間放一對電極(左為正，右為負)，使電場的方向跟射線方向垂直。在電場的作用下，鈾發出的射線從左向右分成了①、②、③三束，由圖可以判斷(　　)
A.射線①是高速的電子流，具有較強的貫穿本領
B.射線②是一種頻率很高的電磁波，具有最強的貫穿本領
C.射線③是高能量質子，它有很強的電離本領
D.三種射線都具有靜止質量
解析　電場強度方向向右，射線①向左偏轉一定帶負電，是β射線，β射線是高速的電子流，具有較強的貫穿本領，A正確；射線②不偏轉，一定是不帶電的中性粒子，是γ射線，γ射線是一種頻率很高的電磁波，具有最強的貫穿本領，B正確；射線③向右偏轉，一定帶正電荷，是α射線，α射線是氦原子核，不是質子，C錯誤；γ射線是光子，沒有靜止質量，D錯誤。
A
題組二　半衰期
5.下列有關半衰期的說法正確的是(　　)
A.放射性元素的半衰期越短，表明有半數原子核發生衰變所需的時間越短，衰變速度越快
B.放射性元素的樣品不斷衰變，隨著剩下未衰變的原子核的減少，元素半衰期也變長
C.把放射性元素放在密封的容器中，可以減慢放射性元素的衰變速度
D.降低溫度或增大壓強，讓該元素與其他物質形成化合物，均可減小衰變速度
解析　放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半數發生衰變所需的時間，它反映了放射性元素衰變速度的快慢，半衰期越短，則衰變越快，選項A正確；某種元素的半衰期長短由其本身因素決定，與它所處的物理、化學狀態無關，選項B、C、D錯誤。
B
6.碘125衰變時產生γ射線，醫學上利用此特性可治療某些疾病。碘125的半衰期為60天，若將一定質量的碘125植入患者病灶組織，經過180天剩余碘125的質量為剛植入時的(　　)
解析　設剛植入時碘的質量為m0，經過180天后的質量為m
代入數據解得
C
7.鈾238的半衰期為4.5×109年，鈾235的半衰期為7×108年。若地球形成時天然鈾238和鈾235含量相同，已知地球年齡約為5.8×109年，估算目前地球上天然鈾238含量是鈾235含量的倍數約為(　　)
A.2 B.26 C.128 D.512
C
8.14C測年法是利用14C衰變規律對古生物進行年代測定的方法。若以橫坐標t表示時間，縱坐標m表示任意時刻14C的質量，m0為t＝0時14C的質量。下面四幅圖中能正確反映14C衰變規律的是(　　)
AC
9.(多選)(2024·廣東佛山高二檢測)某考古隊發現，一古生物遺骸中14C的含量是現代生物的一半，已知14C的半衰期為5 730年，下列說法正確的是(　　)
A.該生物于5 730年前死亡
B.該生物于11460年前死亡
C.古生物遺骸中14C的含量越少，死亡時間越早
D.古生物遺骸中14C的含量越少，死亡時間越晚
綜合提升練
B
11.已知釷234的半衰期是24 d，1 g釷234經過120 d后還剩多少？若已知鉍210的半衰期是5 d，經過多少天后，20 g鉍210還剩1.25 g
解析　根據半衰期的定義，
C
培優加強練
12.如圖所示，一天然放射性物質射出三種射線，經過一個勻強電場和勻強磁場共存的區域(方向如圖所示)，調整電場強度E和磁感應強度B的大小，使得在MN上只有兩個點受到射線照射，下面判斷正確的是(　　)
A.射到b點的一定是α射線
B.射到b點的一定是β射線
C.射到b點的可能是α射線，也可能是β射線
D.射到b點的一定是γ射線
解析　γ射線不帶電，在電場和磁場中它都不受力的作用，只能射到a點，因此選項D錯誤；調整E和B的大小，既可以使帶正電的α射線沿直線前進，也可以使帶負電的β射線沿直線前進。沿直線前進的條件是電場力與洛倫茲力平衡，即qE＝qvB。已知α粒子的速度比β粒子的速度小得多，當我們調節使α粒子沿直線前進時，速度大的β粒子向右偏轉，有可能射到b點；當我們調節使β粒子沿直線前進時，速度較小的α粒子也將會向右偏轉，有可能射到b點，因此選項C正確，A、B錯誤。

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