19.2 放射性元素的衰变+课时跟踪检测（二十）+Word版含答案

课时跟踪检测（二十） 放射性元素的衰变
1．[多选]关于天然放射性，下列说法正确的是(　　)
A．所有元素都可能发生衰变
B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关
C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强
解析：选BCD　并不是所有的元素都可能发生衰变，原子序数越大，越易发生，A错误；放射性元素的半衰期与元素本身内部结构有关，与外界的温度无关，B正确；放射性元素无论单质还是化合物都具有放射性， C正确；在α、β、γ射线中，γ射线的穿透能力最强，D正确。
2．[多选]有些建材中的放射性物质会释放出α、β、γ射线，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是(　　)
A．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2
B．发生β衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内中子数减少1
C．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流
D．在这三种射线中γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱
解析：选BD　α衰变是两个质子与两个中子作为一个整体从原子核中辐射出来，发生α衰变时，核内质量数减少4，选项A错误；β衰变是原子核内一个中子转化成一个质子和一个电子，发生β衰变时，核内中子数减少1，核子数不变，选项B正确，选项C错误；由三种射线性质可得，选项D正确。
3．最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展，科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核X经过6次α衰变后的产物是Fm。由此可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是(　　)
A．24，259 　B．124，265
C．112，265 D．112，277
解析：选D　α粒子的质量数和电荷数分别是4和2，故生成的超重元素的电荷数即原子序数等于6×2＋100＝112。质量数等于6×4＋253＝277。
4．[多选]某放射性元素的原子核内有N个核子，其中有n个质子，该原子核发生2次α衰变和1次β衰变，变成1个新核，则(　　)
A．衰变前原子核有n个中子
B．衰变后新核有(n－3)个质子
C．衰变后新核的核子数为(N－3)
D．衰变前原子核的质量数等于衰变后新核质量数与放出粒子质量数之和
解析：选BD　因为核子数＝质子数＋中子数，所以衰变前原子核有(N－n)个中子，A错误；α衰变生成氦原子核，质子数减少2，β衰变生成电子，质子数增加1，衰变后新核有(n－4＋1)＝(n－3)个质子，B正确；α衰变改变核子数，β衰变不改变核子数，发生2次α衰变和1次β衰变，衰变后新核的核子数为(N－8)，C错误；衰变前原子核的质量数等于衰变后新核质量数与放出粒子质量数之和，D正确。
5．现在很多心血管专科医院引进了一种被称为“心脏灌注显像”的检测技术，方法是将若干毫升含放射性元素锝的注射液注入被检测者的动脉，经过40分钟后，这些含放射性物质的注射液通过血液循环均匀地分布在血液中，这时对被检测者的心脏进行造影。心脏血管正常的位置由于有放射性物质随血液到达而显示有射线射出；心脏血管被堵塞的部分由于无放射性物质到达，将无射线射出。医生根据显像情况就可以判定被检测者心血管有无病变，并判断病变位置。你认为检测用的放射性元素锝的半衰期应该最接近下列数据中的(　　)
A．10分钟 B．10小时
C．10个月 D．10年
解析：选B　如果半衰期太短，首先在放射期内，由于放射性物质的注射液尚未均匀地分布在血液中而无法完成检测工作，其次可能因放射强度较大而对人体造成伤害。如果半衰期太长，放射性物质长期残留在人体内也会对人体造成伤害。对比四个选项中的时间，应以10小时为宜，故正确选项应为B。
6．关于天然放射现象，下列说法正确的是(　　)
A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期
B．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强
C．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变
D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线
解析：选D　本题是对天然放射现象基本概念的考查，半衰期的概念是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，而不是原子核内的核子半数发生衰变所需的时间，选项A错误；放射性物质放出的射线中，α粒子的动能很大，但由于它与外界物质的原子核碰撞时很容易损失能量，因此它贯穿物质的本领很小，选项B错误；放射性元素发生衰变是因为原子核不稳定，与核外电子的能量高低无关，选项C错误；放射性元素发生衰变后的新核从高能级向低能级跃迁时会以光子的形式放出能量，γ射线即为高能的光子流，选项D正确。
7．放射性元素氡(Rn)经α衰变成为钋(Po)，半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素Rn的矿石，其原因是(　　)
A．目前地壳中的Rn主要来自于其他放射性元素的衰变
B．在地球形成的初期，地壳中元素Rn的含量足够高
C．当衰变产物Po积累到一定量以后，Po的增加会减慢Rn的衰变进程
D.Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期
解析：选A　由于Rn的半衰期为3.8天，较短，故经过漫长的地质年代后，地壳中原有的Rn早已衰变完了，目前地壳中的Rn主要来自其他放射性元素的衰变，选项A正确，B错误；放射性元素的半衰期由原子核本身的因素决定，与外界环境等因素无关，选项C、D错误。
8．由于放射性元素Np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Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列说法中正确的是(　　)
A.Bi的原子核比Np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．衰变前比衰变后所有物质的质量数少
解析：选B　Np与Bi的中子数分别为237－93＝144,209－83＝126，故中子数之差为144－126＝18，即Bi的原子核比Np的原子核少18个中子，A错误。Np衰变成Bi的衰变方程为Np→Bi＋xHe＋ye，式中x、y分别为α和β的衰变次数，由质量数守恒和电荷数守恒得4x＋209＝237,2x－y＋83＝93，解得x＝7，y＝4。即衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变，选项B正确，C错误。根据衰变规律可知，反应前后质量数守恒，D错误。
9．将半衰期为5天的质量为64 g的铋分成质量相等的四份分别投入：(1)开口容器中；(2)100 atm的密封容器中；(3)100 ℃的沸水中；(4)与别的元素形成化合物。经10天后，四种情况下剩下的铋的质量分别为m1、m2、m3、m4，则(　　)
A．m1＝m2＝m3＝m4＝4 g
B．m1＝m2＝m3＝4 g，m4<4 g
C．m1>m2>m3>m4，m1＝4 g
D．m1＝4 g，其余无法知道
解析：选A　放射性元素的半衰期是一定的，与放射性元素所处的物理环境和化学环境无关，故四种情况下铋剩余的质量相等，剩余的铋的质量为16× g＝4 g，所以A正确。
10．现代考古中可利用C的衰变规律测定古生物的年代，C衰变时放出________(填粒子符号)，并生成新核N。如图所示为放射性元素C的衰变规律的示意图纵坐标表示的是任意时刻放射性元素的原子数与t＝0时的原子数的比值，则该放射性元素的半衰期是________年。若从某次考古时发掘出来的木材中，检测到所含C的比例是正在生长的植物中的80%，则该木材距今约________年。
解析：根据电荷数守恒、质量数守恒知，核反应方程为C→N＋e。
活体中C含量不变，生物死亡后，C开始减少，设活体中C的含量为m0，发掘出的木材中C的含量为m，则由半衰期的定义得m＝m0·，则＝，
由题图可知，当t＝T时，0.50＝，得半衰期T＝5 700年；
同时，当＝0.8时，t＝1 900年。
答案：e　5 700　1 900