粒子物理与宇宙的起源
1．“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程。中微子的质量很小，不带电，很难被探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的。一个静止的原子的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子。下面的说法中正确的是（ ）。
A．母核的质量数等于子核的质量数
B．母核的电荷数大于子核的电荷数
C．子核的动量与中微子的动量相同
D．子核的动能大于中微子的动能
2．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的。u夸克带电荷量为，d夸克的带电荷量为，e为元电荷量，下列论断可能正确的是（ ）。
A．质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
B．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成
C．质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成
D．质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成
3．近几年，我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地引进了十多台γ刀，治疗患者5
000余例，效果极好，成为治疗脑肿瘤的最佳仪器，令人感叹的是，用γ刀治疗时不用麻醉，病人清醒，时间短，半个小时内完成手术，无需住院，因而γ刀被誉为“神刀”。据报道，我国自己研究的旋式γ刀性能更好，即将进入各大医院为患者服务。问：γ刀治疗脑肿瘤主要是利用（ ）。
A．γ射线具有很强的贯穿本领
B．γ射线具有很强的电离作用
C．γ射线具有很高的能量
D．γ射线能很容易地绕过阻碍物到达目的地
4．两个同位素原子符号分别为和，那么正确的是（ ）。
A．M＝N B．A＝B
C．M－A＝N－B
D．M－N＝A－B
5．质子和中子是由更基本的粒子“夸克”组成的，两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭”）。作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为：
，
式中F0为大于零的常量，负号表示引力。用U表示夸克间的势能，令U0＝F0（r2－r1），取无穷远为势能零点。下列Ur图示中正确的是（ ）。
6．已经证实，质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为，下夸克带电为，e为电子的带电荷量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l，l＝1.5×10－15
m，试计算两相邻夸克之间的静电力。
7．现在，科学家们正在设法寻找“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同质量和相同的电荷量，但电荷的电性相反。据此，若有反α粒子，则它的质量数为__________，电荷数为__________。
8．科学家发现太空中的γ射线一般都是从很远的星体放射出来的。当γ射线爆发时，在数秒钟内产生的能量相当于太阳在过去100亿年所发生的能量的总和。科学家利用超级计算机对γ射线的状态进行了模拟。经模拟发现γ射线爆发时起源于一个垂死的星球的“塌缩”过程，只有星球“塌缩”时，才可以发出这么巨大的能量。已知太阳光照射到地球上大约需要8分20秒时间，由此来估算在宇宙中，一次γ射线爆发所放出的能量。
（万有引力常数G＝6.67×10－11
N·m2/kg2,1年时间约为3.15×107
s）
参考答案
1．答案：AB
2．答案：B
解析：质子带电荷量为，中子带电荷量为。
3．答案：AC
解析：γ射线是一种波长很短的电磁波，具有较高的能量，它的贯穿本领很高，甚至可以穿透几厘米的铅板，但它的电离作用很小。γ刀治疗肿瘤时，通常是同时用多束γ射线，使它们穿透脑颅和健康区域在病灶处会聚，利用γ射线的高能杀死肿瘤细胞，综上所述，本题正确选项为A、C。
4．答案：B
解析：由于放射性同位素是一种物质，它们的质子数相同，但中子数不同，因此A＝B，M≠N，而M－A，N－B应为中子数；而M－N为核子数差，由于质子数相同，其差为中子数之差，由此可知B正确，A、C、D错误。
5．答案：B
6．答案：两上夸克间静电斥力为45.5
N 上夸克与下夸克间引力为22.8
N
解析：由库仑定律知两个上夸克之间的静电力为≈45.5
N，是斥力。
同理可得一个上夸克和一个下夸克间的库仑力是引力，F′＝22.8
N。
7．答案：4 －2
8．答案：1.8×1047
J
解析：r＝ct＝3×108×500
m＝1.5×1011
m，地球做匀速圆周运动，万有引力为向心力：，太阳的质量为＝2.0×1030
kg，
γ射线爆发所发出的能量：E＝Mc2＝2.0×1030×（3×108）2
J＝1.8×1047
J。原子核的衰变
1．放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（ ）。
A．α射线，β射线，γ射线
B．γ射线，β射线，α射线
C．γ射线，α射线，β射线
D．β射线，α射线，γ射线
2．关于放射性元素的半衰期，下列说法正确的是（ ）。
A．原子核全部衰变所需要的时间的一半
B．原子核有半数发生衰变所需要的时间
C．原子量减少一半所需要的时间
D．元素质量减半所需要的时间
3．某原子核的衰变过程为：，则（ ）。
A．X的中子数比P的中子数少2
B．X的质量数比P的质量数多5
C．X的质子数比P的质子数少1
D．X的质子数比P的质子数多1
4．原子核X先经一次α衰变变成原子核Y，原子核Y再经一次β衰变变成原子核Z，则下列说法中不正确的是（ ）。
A．核X的中子数减核Z的中子数等于3
B．核X的质子数减核Y的质子数等于2
C．核Z的质量数比核X的质量数少2
D．原子核X的中性原子的电子数比原子核Y的中性原子的电子数多2
5．科学家经过实验，发现在α粒子（氦核），p（质子）及n（中子）这3种粒子中，中子的穿透能力最强，质子次之，α粒子最弱。某同学对影响粒子穿透能力的因素提出了如下假设，合理的假设是（ ）。
A．穿透能力一定与粒子是否带电有关
B．穿透能力可能与粒子质量大小有关
C．穿透能力一定与粒子所带电荷量有关
D．穿透能力一定与质量大小无关，与粒子是否带电和所带电荷量有关
6．（2010·上海单科，8）某放射性元素经过11.4天有7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（ ）。
A．11.4天 B．7.6天
C．5.7天
D．3.8天
7．碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天。
（1）碘131核的衰变方程：______（衰变后的元素用X表示）。
（2）经过________天有75%的碘131核发生了衰变。
8．某考古队发现一古生物骸骨。考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的，的半衰期为5
730年。该生物死亡时距今约多少年？
参考答案
1．答案：B
解析：γ射线是高频电磁波，β射线是速度为光速十分之九的电子流，α射线是速度为光速十分之一的、质量较大的氦原子核，它们的穿透能力依次减弱。
2．答案：BD
解析：放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间叫做这种元素的半衰期，它与原子核全部衰变所需要的时间的一半不同。放射性元素发生衰变后成了一种新的原子核，原来的放射性元素原子核的个数不断减少；当原子核的个数减半时，放射性元素的原子核的质量也减半，故选项B、D正确。
3．答案：D
解析：对两种衰变写出衰变方程：，由此知D正确。
4．答案：C
解析：根据衰变规律，发生一次α衰变减少两个质子和两个中子，发生一次β衰变减少一个中子而增加一个质子但质量数不变。中性原子的电子数等于质子数。
5．答案：ABC
6．答案：D
解析：半衰期公式为，由题意知，，代入上式可解得，所以该元素的半衰期为：天＝3.8天，D项正确。
7．答案：（1） （2）16
解析：（1）衰变过程遵循核电荷数和质量数守恒，有
（2）根据半衰期的定义可知，经2个半衰期的时间即16天，共有的碘发生了衰变。
8．答案：11
460
解析：设古生物骸骨中含有的原来的质量为M，现在的质量为m，距今的时间为t。
由得
解得t＝11
460年。第四章
从原子核到夸克
本章测评
(时间：90分钟 分值：100分)
一、选择题(共10个小题，每小题5分，共50分)
1(2009北京高考，14)下列现象中，与原子核内部变化有关的是( )
A．α粒子散射现象
B．天然放射现象
C．光电效应现象
D．原子发光现象
2关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是( )
A．α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强
B．β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力
C．γ射线一般伴随着α或β射线产生，它的穿透能力最强
D．γ射线是电磁波，它的穿透能力最弱
32000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100
m的海底。“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视。几十年来人们向以巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用，其原因有( )
A．铀、钚等核废料有放射性
B．铀、钚等核废料的半衰期很长
C．铀、钚等重金属有毒性
D．铀、钚等核废料会造成爆炸
4放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是
…( )
A．α射线，β射线，γ射线
B．γ射线，β射线，α射线
C．γ射线，α射线，β射线
D．β射线，α射线，γ射线
5放射性同位素可作为示踪原子，例如，在医学上可以确定肿瘤的位置等等，今有四种不同的放射性同位素R、P、Q、S，它们的半衰期分别为半年、38天、15天和2天，则应选用的同位素是( )
A．S
B．Q
C．P
D．R
6光子的能量为hυ，动量的大小为，如果一个静止的放射性元素的原子核发生γ衰变时只发射出了一个γ光子，则衰变后的原子核( )
A．仍然静止
B．沿着与光子运动方向相同的方向运动
C．沿着与光子运动方向相反的方向运动
D．可能在任何方向运动
7联合国环境公署对科索沃地区的调查表明，北约对南联盟进行的轰炸中，大量使用了贫铀炸弹，贫铀是从金属铀中提炼铀235以后的副产品，其主要成分是铀238。贫油炸弹贯穿能力是常规炸弹的9倍，杀伤力极大而且残留物可长期危害环境，下列关于其残留物长期危害环境的理由正确的是( )
A．爆炸后的弹片存在放射性，对环境产生长期危害
B．爆炸后的弹片不会对人体产生危害，会对环境产生长期危害
C．铀238的衰变速度很快
D．铀的半衰期很长
8．迄今为止合成的最重的元素是112号元素，它是用Zn高能原子轰击Pb的靶子，使锌核与铅核熔合而得，每生成一个112号元素的原子的同时向外释放出一个中子。下列说法错误的是( )
A．112号元素是金属元素
B．112号元素的质子数为112
C．科学家合成的112号元素的原子的中子数为166
D．112号元素为放射性元素
9．原子核E经α衰变变成F，再经β衰变变成G，再经α衰变变成H，上述系列衰变可记为下式：EFGH，另一系列衰变如下：PQRS；已知P与F是同位素，则( )
A．Q是G的同位素，R是H的同位素
B．R是E的同位素，S是F的同位素
C．R是G的同位素，S是H的同位素
D．Q是E的同位素，R是F的同位素
10某放射性元素经过6次α衰变和8次β衰变，生成了新核。则新核和原来的原子核相比( )
A．质子数减少了12
B．质子数减少了20
C．中子数减少了14
D．核子数减少了24
二、填空题(共3个小题，每小题6分，共18分。把答案填写在题中的横线上)
11一个原子核，它的符号是Sr，那么该原子核中有________个质子，________个中子，中性原子中的电子数是________，核子数是________。
12两种放射性元素的原子A和B，其半衰期分别为T和T。若经过2T后两种元素的核的质量相等，则开始时两种核的个数之比为__________；若经过2T后两种核的个数相等，则开始时两种核的质量之比为__________。
13如图所示，放射性元素X，在云雾室里进行衰变，放射线受到垂直纸面出来的匀强磁场的作用，径迹如图，设射线由下向上射入磁场，则生成的新核原子序数为__________，质子数为__________。
三、计算题(共3个小题，共32分。解答时写出必要的文字说明、方程式、计算结果及单位)
14(10分)1930年科学家发现钋放出的射线贯穿能力极强，它甚至能穿透几厘米厚的铅板，1932年，英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核。若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为vH＝3.5×107
m/s，被打出的氮核的最大速度vN＝4.7×106
m/s，假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒子质量为m，初速为v，质子的质量为m′。
(1)推导被打出的氢核和氮核的速度表达式；
(2)根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量m与质子的质量m′之比(已知氮核质量为氢核质量的14倍)。
15(10分)静止在匀强磁场中的核发生α衰变后，α粒子和反冲核在垂直于它们运动方向的匀强磁场中分别做匀速圆周运动，其半径之比为45∶1，周期之比为90∶117。求α粒子和反冲核的动能之比为多少？
16(12分)人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程，请按要求回答下列问题。
(1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面作出了卓越的贡献。
请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
(2)在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水中可与H核碰撞减速，在石墨中与C核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？
参考答案
1解析：α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及核内部的变化，故A项错误；天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，故B项正确；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及原子核的变化，故C项错误；原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及原子核的变化，故D项错误。
答案：B
2解析：α射线是原子核发生α衰变放出的氦核流，它的电离能力强，但穿透能力弱；β射线也是原子核发生β衰变放出的电子流，具有较强的电离能力和穿透能力；γ射线是一种电磁波，一般伴随着α或β射线产生，它的穿透能力强，电离能力弱。
答案：C
3答案：ABC
4解析：由于三种射线的能量不同，所以贯穿能力最强的是γ射线，β射线次之，α射线最弱，故正确答案选B。
答案：B
5解析：作为示踪原子的放射性同位素，应该有稳定的放射性，半衰期越长，放射性越稳定；但考虑到放射性对人体的危害，半衰期越长，对人体的危害越大，所以一旦研究结束，就希望放出的射线量大大减小，因此应选择半衰期较短、衰变稍快的放射性元素作示踪原子，用2天就可以了。
答案：A
6解析：相互作用的物体，如果不受外力的作用，或它们所受外力的合力为零，它们的总动量保持不变，这就是动量守恒定律。动量守恒定律不但适用于宏观物体，也适用于微观粒子。静止的原子核动量为零，在原子核发出一个光子衰变后，原子核和γ光子的动量值和仍为零，即衰变后原子核的动量和发出γ光子的动量大小相等方向相反。故衰变后的原子核仍沿着与光子方向相反的方向运动。
答案：C
7解析：铀238的半衰期很长，所以会长时间产生环境危害。
答案：AD
8解析：人工转变方程为Zn＋Pb→？＋n，新元素原子核的总核子数为277，质子数为112，所以中子数应为156。因为大于83号的元素都具有放射性，该元素也不会例外。
答案：C
9解析：(1)互称同位素的原子核电荷数相同而质量数不同。
(2)任何核反应都遵循电荷数守恒和质量数守恒。
(3)α衰变和β衰变得核反应方程表达式分别为：
X→Y＋He(α衰变)，M→N＋e(β衰变)
P和F是同位素，设电荷数均为Z，则衰变过程可记为：
Z＋2EZFZ＋1GZ－1H，
ZPZ＋1QZ＋2RZS
显然，E和R的电荷数均为Z＋2，G和Q的电荷数均为Z＋1，F、P和S的电荷数均为Z，故B正确。
答案：B
10答案：D
11解析：A＝95，Z＝38，所以有：质子数38个，中子数为95－38＝57个，中性原子的电子数为38个，核电荷数38个。
答案：38 57 38 38
12解析：若开始时两种核的个数分别为N1和N2，则经时间2T后剩下的核的个数就分别为N1和N2，而此时两种核的质量相等，则有N1a＝N2b，由此可得＝。若开始时两种核的质量分别为m1和m2，则经时间2T后剩下的核的质量就分别为m1和m2，而此时两种核的个数相等，于是有＝，由此可得m1∶m2＝a∶4b。
答案： a∶4b
13解析：根据左手定则可知衰变后的射线为β射线，所以新核的电荷数为Z＋1，质量数为M。
答案：Z＋1 M
14解：(1)碰撞满足动量守恒和机械能守恒，与氢核碰撞时有
mv＝mv1＋mHvH，mv2＝mv＋mHv
解之，得vH＝v，
同理可得vN＝v。
(2)由上面可得＝，代入数据得＝＝1.016
5。
答案：(1)vH＝v，vN＝v
(2)1.016
5
15解析：根据衰变时系统的总动量守恒，做匀速圆周运动时由洛伦兹力提供向心力这样两个基本关系，即可解得。
衰变时，α粒子和反冲核的动量大小相等，即mαvα＝mxvx，式中mx，vx为反冲核的质量与速度。
在磁场中，它们做匀速圆周运动时都由洛仑兹力作为向心力，
由qvB＝得r＝。
由此可见，α粒子和反冲核的圆周运动半径之比为＝＝＝，
所以反冲核的核电荷数为qx＝90。
因为由洛仑兹力作向心力时，做圆周运动的周期为T＝，
所以α粒子和反冲核的周期之比为＝，得mx＝··mα＝××4＝234。
所以α粒子和反冲核的动能之比为＝＝＝＝。
答案：117∶2
16答案：(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型；玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱；查德威克发现了中子。
(2)重水减速效果更好原子核结构探秘
1．下列关于的叙述正确的是（ ）。
A．与H互为同位素
B．原子核内中子数为2
C．原子核外电子数为2
D．代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
2．
20世纪初，为了研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子图是（ ）。
A．卢瑟福的α粒子散射实验装置
B．卢瑟福发现质子的实验装置
C．汤姆生发现电子的实验装置
D．查德威克发现中子的实验装置
3．若用x代表一个中性原子核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表此原子的原子核内的中子数，则对的原子来说（ ）。
A．x＝90，y＝90，z＝234
B．x＝90，y＝90，z＝144
C．x＝144，y＝144，y＝90
D．x＝234，y＝234，z＝324
4．原子核的表示符号为，下列说法正确的是（ ）。
A．原子核的质量数为Z
B．原子的质量数为A
C．原子的质量数为Z
D．原子核的质子数为Z
5．关于质子与中子，下列说法正确的是（ ）。
A．原子核由质子和中子构成
B．质子和中子统称为核子
C．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在
D．卢瑟福发现了中子，并预言了质子的存在
6．某种元素的原子核用表示，下列说法中正确的是（ ）。
A．原子核的质子数为Z，中子数为A
B．原子核的质子数为Z，中子数为A－Z
C．原子核的质子数为A，中子数为Z
D．原子核的质子数为A－Z，中子数为Z
7．现在，科学家们正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反，据此，若反α粒子，它的质量数为____________，电荷数为__________。
8．已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226。试问：
（1）镭核中质子数和中子数分别是多少？
（2）镭核的核电荷数和所带电荷量是多少？
（3）若镭原子呈中性，它核外有多少电子？
参考答案
1．答案：C
解析：核内质子数为2，核内质子数为1。两者质子数不等，不是同位素，A错误；核内中子数为1，B错误，C正确；代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子，D错误。
2．答案：B
3．答案：B
解析：中性原子的核外电子数＝质子数＝90，中子数＝质量子－质子数＝234－90＝144，故选B。
4．答案：D
解析：原子核的符号中A表示质量数，Z表示质子数。
5．答案：ABC
解析：原子核内存在质子和中子，中子和质子统称为核子，卢瑟福只发现了质子，以后又预言了中子的存在。
6．答案：B
解析：明确原子核的符号的含义：A——表示质量数，Z——表示质子数，则中子数为A－Z，所以B正确。
7．答案：4 －2
解析：α粒子是氦核，它是由两个质子和两个中子组成，故质量数为4，电荷数为2。而它的“反粒子”的质量数也是“4”，但电荷数为“－2”。
8．答案：（1）88 138 （2）1.41×10－17
C （3）88
解析：（1）镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即N＝A－Z＝226－88＝138。
（2）镭核的核电荷数和所带电荷量分别是
Z＝88 Q＝Ze＝88×1.6×10－19C＝1.41×10－17C。
（3）核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88。让射线造福人类
1．下列关于一些物理学史的说法中，正确的是（ ）。
A．卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说
B．汤姆孙在α粒子散射实验中发现了电子
C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子
D．约里奥·居里夫妇没有发现人工放射性
2．2000年8月21日，俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，沉入深度约为100
m的海底，“库尔斯克”号核潜艇的沉没再次引起人们对核废料与环境问题的重视。几十年来人们向巴伦支海海域倾倒了不少核废料，核废料对海洋环境有严重的污染作用，其原因有（ ）。
①铀、钚等核废料有放射性 ②铀、钚等核废料的半衰期很长 ③铀、钚等重金属有毒性 ④铀、钚等核废料会造成爆炸
A．①②③
B．①②④
C．①③④
D．②③④
3．关于放射性同位素，以下说法正确的是（ ）。
A．放射性同位素与放射性元素一样，都具有一定的半衰期，衰变规律一样
B．放射性同位素衰变可生成另一种新元素
C．放射性同位素只能是天然衰变时产生的，不能用人工方法制得
D．以上说法均不对
4．在存放放射性元素时，若把放射性元素①置于大量水中；②密封于铅盒中；③与轻核元素结合成化合物。则（ ）。
A．措施①可减缓放射性元素衰变
B．措施②可减缓放射性元素衰变
C．措施③可减缓放射性元素衰变
D．上述措施均无法减缓放射性元素衰变
5．如图所示，X为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小；再在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变。则X可能是（ ）。
A．α和β的混合放射源
B．纯α放射源
C．α和γ的混合放射源
D．纯γ的放射源
6．三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应并放出一个氦核后生成Z核，则下面说法正确的是（ ）。
A．X核比Z核多一个质子
B．X核比Z核少一个中子
C．X核的质量数比Z核质量数大3
D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍
7．1934年，约里奥居里夫妇在α粒子轰击铝箔靶时，除探测到预料中的中子外，还探测到正电子，α粒子停止轰击后，铝箔靶仍继续发射正电子，这是因为反应生成了放射性同位素。
（1）完成上述反应的核反应方程式
______＋；______
（2）放射性同位素的作用有________、__________。
8．为了临床测定病人血液的体积，可根据磷酸盐在血液中将为红血球所吸收这一事实，向病人体内输入适量含有作为示踪原子的血液。先将含有的血液4
cm3分为两等份，其中一份留作标准样品，20
min测量出其放射性强度为10
800
s－1；另一份则通过静脉注射进入病人体内，经20
min
后，放射性血液分布于全身，再从病人体内抽出血液样品2
cm3，测出其放射性强度为5
s－1，则病人的血液体积为多少？
参考答案
1．答案：AC
2．答案：A
解析：射线对人体组织、生物都是有害的，核废料的主要污染作用是其放射性，且其半衰期长，在很长时间内都具有放射性，另外核废料中有大量重金属，但不会自发爆炸。所以A选项正确。
3．答案：AB
解析：放射性同位素也具有放射性，半衰期也不受物理和化学因素的影响，衰变后形成新的原子核，选项A、B正确；大部分放射性同位素都是人工转变后获得的，C、D错误。
4．答案：D
解析：放射性元素的原子核衰变的快慢用半衰期表示。半衰期的大小是由原子核的内部结构决定的，与原子核所处的物理状态和化学状态无关。不管该放射性元素放在什么地方，温度是高是低，是以单质形式存在还是以化合物的形式存在，该元素的半衰期均不变。本题只有选项D正确。
5．答案：C
解析：此题考查运用三种射线的性质分析问题的能力，正确理解计数器的计数率的含义，是解决本题的关键。在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即α粒子，在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故此时只有γ射线，因此放射源可能是α和γ的混合放射源，正确选项是C。
6．答案：CD
解析：设X原子核为，则根据题意应有
再据质量数和核电荷数的关系可得C、D正确，A、B错误。
7．答案：（1） （2）做放射性同位素电池 作为示踪原子
解析：核反应方程如下：
；
放射性同位素的作用有做放射性同位素电池、作为示踪原子。
8．答案：4
320
cm3
解析：由于标准样品与输入体内的的总量是相等的，因此两者的放射性强度与原子核的总数均是相等的。
设病人血液总体积为V
cm3，应有×5＝10
800。故V＝4
320
cm3。
