2023版新教材高中物理第五章原子核微点4衰变次数的计算课时作业新人教版选择性必修第三册

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微点4　衰变次数的计算　1．铀(U)经过衰变形成稳定的铅(Pb)，该过程中共经历了(　　)A．8次α衰变，10次β衰变B．5次α衰变，6次β衰变C．8次α衰变，6次β衰变D．5次α衰变，12次β衰变2．(多选)天然放射性元素Th(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成Pb(铅)，以下说法中正确的是(　　)A．铅核比钍核少8个质子B．铅核比钍核少16个中子C．共经过4次α衰变和6次β衰变D．共经过6次α衰变和4次β衰变3．[2023·吉林长春第二中学高二期中]自然界中一些放射性重元素往往会发生一系列连续的递次衰变，又称为放射系或衰变链．每个放射性衰变系都有一个半衰期很长的始祖核素，经过若干次连续衰变，直至生成一个稳定核素．已知U的衰变链如图所示．下列判断中正确的是(　　)A．图中的横坐标表示核电荷数，纵坐标表示质量数B．U衰变最终生成的稳定核素为PbC.U衰变最终生成的稳定核素，共有两种不同的衰变路径D． eq \o\al(\s\up1(235),\s\do1(92)) U衰变最终生成的稳定核素，共发生了7次α衰变，4次β衰变4．[2023·山东青岛高二期末]2020年3月15日中国散列中子源(CSS)利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究．散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置．下列关于中子研究的说法正确的是(　　)A．α粒子轰击 eq \o\al(\s\up1(14),\s\do1()) 7N，生成 eq \o\al(\s\up1(17),\s\do1()) 8O并产生了中子B．U经过4次α衰变，2次β衰变后，新核与原来的原子核相比中子数少了10个C．γ射线实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗D．β衰变中释放的电子是核内质子转化为中子过程中产生的5．[2023·江苏扬州高二阶段练习]Th具有放射性，经以下连续衰变过程：Th→Ra→Ac→Th→…→Pb，最后生成稳定的Pb，下列说法中正确的是(　　)A．Th和Th中子数相同，质子数不同B．整个衰变过程共发生6次α衰变和4次β衰变C．Ra发生β衰变后变为Ac，说明Ra原子核内有β粒子D．Ra的半衰期为6.7年，取40个该种原子核，经过13.4年剩下10个该种原子核微点4　衰变次数的计算1．答案：C解析：α衰变的次数可用质量数的变化求得，每次α衰变质量数减少4，则α衰变的次数为eq \f(238－206,4)＝8次，8次α衰变核的质子数减少2×8＝16而整个过程质子数减少92－82＝10，每次β衰变核的质子数增加1，因此β衰变次数16－10＝6次，故选C.2．答案：ABD解析：根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少90－82＝8个质子，少16个中子；发生α衰变是放出 eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2)) He，发生β衰变是放出电子 eq \o\al(\s\up1(　0),\s\do1(－1)) e，设发生了x次α衰变和y次β衰变，由质量数和电荷数守恒有：2x－y＋82＝90，4x＋208＝232，解得x＝6，y＝4，故衰变过程中共6次α衰变和4次β衰变，A、B、D正确．3．答案：D解析：U的核电荷数为92，核子数为235，中子数为143，结合衰变链图可知，图的横坐标表示核电荷数，而纵坐标表示中子数，故A错误；查图可知，最终生成的稳定原子核的核电荷数为82，核子数为82＋125＝207，该核为Pb，故B错误；由图可知，衰变为Ac后，接下来可能发生α衰变生成Fr，也可能发生β衰变生成Th，而衰变至Bi后也存在两条衰变路径，所以U衰变生成Pb，共有四条不同的衰变路径，故C错误；由图结合前面C项的分析可知，无论沿任何一条路径，最终都是发生7次α衰变，4次β衰变，故D正确．4．答案：B解析：根据质量数守恒和电荷数守恒知 eq \o\al(\s\up1(4),\s\do1(2)) He＋NO＋ eq \o\al(\s\up1(1),\s\do1(1)) H，可知产生了质子，故A错误；每次α衰变，质量数少4，电荷数少2，中子数少2；每次β衰变一个中子转化成一个质子和一个电子，中子数少1；所以4次α衰变，2次β衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少4×2＋2×1＝10，故B正确；γ射线实质是光子流，故C错误；β衰变中释放的电子是核内中子转化为质子过程中产生的，故D错误．5．答案：B解析：Th和Th具有相同的质子数属于放射性同位素，其原子核质子数相同，中子数不同，A错误；β衰变质量数不变，故232－208＝4x，则x＝6，即发生6次α衰变，根据电荷数守恒可知90－82＝2x－y，得到y＝4，故发生4次β衰变，B正确； eq \o\al(\s\up1(228),\s\do1(　88)) Ra发生β衰变后变为 eq \o\al(\s\up1(228),\s\do1(　89)) Ac，是 eq \o\al(\s\up1(228),\s\do1(　88)) Ra原子核内一个中子转化为一个质子数放出电子，并非原子核内有电子，C错误；半衰期具有统计意义，对个别的放射性原子没有意义，D错误．