1、13 探测射线的方法4 放射性的应用与防护1.利用威尔逊云室探测射线时能观察到细长而弯曲的径迹,则下列说法中正确的是()A.可知是 射线射入云室中B.可知是 射线射入云室中C.观察到的是射线粒子的运动D.观察到的是射线粒子在运动路径上的酒精雾滴解析:射线质量较大,在气体中飞行时不易改变方向,在云室中的径迹直而粗,射线质量较小,在云室中的径迹细而弯曲,因此观察到威尔逊云室中细长而弯曲的径迹是 射线的径迹,故 A错误,B 正确;射线粒子的运动肉眼是观察不到的,观察到的是酒精的过饱和蒸气在射线粒子运动路径上形成的雾滴,故 C 错误,D 正确。答案:BD2.下列关于放射线的探测说法正确的是()A.气泡
2、室探测射线的原理与云室探测射线的原理类似B.由气泡室内射线径迹可以分析粒子的带电、动量、能量等情况C.盖革米勒计数器探测射线的原理中也利用射线的电离本领D.盖革米勒计数器不仅能计数,还能用来分析射线的性质解析:气泡室探测射线的原理与云室类似,不同的是气泡室里装的是液体,故 A 选项正确;由气泡室内径迹中气泡的多少及径迹在磁场中的弯曲方向等,可分析射线的带电荷量、动量、能量等情况,故 B 选项正确;盖革米勒计数器利用射线的电离作用,产生电脉冲进而计数,所以 C 选项正确;由于对于不同射线产生的脉冲现象相同,因此计数器只能用来计数,不能区分射线的种类,所以 D 选项错误。答案:ABC3.用中子轰击
3、铝 27,产生钠 24 和 X 粒子,钠 24 具有放射性,它衰变后变成镁 24,则 X 粒子和钠的衰变过程分别是()A.质子、衰变 B.电子、衰变C.粒子、衰变D.正电子、衰变解析:中子轰击铝 27 的核反应方程为 Al n Na He,钠 24 衰变后变成镁 24 的核反应方程为 Na Mg-e,所以 X 粒子是 粒子,钠的衰变为 衰变,选项 C 正确。答案:C4.将威耳逊云室置于磁场中,一个静止在磁场中的放射性同位素原子核 P,放出一个正电子后变成原子核 Si,能近似反映正电子和 Si 核轨迹的是()解析:把放出的正电子和衰变生成物 Si 核看成一个系统,衰变过程中系统的动量守恒,放出的
4、正电子的方向跟 Si 核运动方向一定相反。由于它们都带正电荷,在洛伦兹力作用下一定形成两2个外切圆的轨道,C、D 选项可排除。因为有洛伦兹力作为向心力,即 qvB=m ,所以做匀速圆周运动的半径为 r=。衰变时,放出的正电子与反冲核 Si 的动量大小相等,因此在同一个磁场中做圆周运动的半径与它们的电荷量成反比,即 。可见正电子运动的圆半径较大,故选 B选项。答案:B5.关于放射性同位素的应用,下列说法中正确的是()A.利用 射线使空气电离,把净电荷泄去B.利用 射线照射植物的种子,使产量显著增加C.利用 射线来治肺癌、食道癌D.利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同,可以作为示踪原
5、子解析:或 射线的电离本领较大,可以消除工业上有害的静电积累,选项 A 错误;射线或 射线的穿透性强,可以用来辐射育种、辐射保鲜、消毒杀菌和医治肿瘤等,选项 B、C 错误;放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同,可以作为示踪原子,选项 D 正确。答案:D6.如图所示是查德威克实验示意图,在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子,这种粒子是()A.正电子B.中子C.光子D.电子解析:查德威克实验用人工转变的方法发现了中子,中子的贯穿能力很强,故 B 项正确。答案:B7.放射性在技术上有很多应用,不同的放射源可用于不同目的。下表列出了一些放射性元素的半衰期和可供利用的射线。元素射线
6、半衰期钋210138天氡2223.8天锶9028 天铀238、4.5109年某塑料公司生产聚乙烯薄膜,方法是让厚的聚乙烯膜通过轧辊把聚乙烯膜轧薄,利用适当的放射线来测定通过轧辊后的薄膜厚度是否均匀,可利用的元素是()A.钋 210B.氡 222C.锶 90D.铀 2383解析:要测定聚乙烯薄膜的厚度,则要求射线可以穿透薄膜,因此 射线不合适;另外,射线穿透作用还要受薄膜厚度影响,射线穿透作用最强,薄膜厚度不会影响 射线穿透,所以只能选用 射线,而氡 222 半衰期太小,铀 238 半衰期太长,所以只有锶 90 较合适。答案:C8.1993 年,中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同
7、位素 Pt,制取过程如下:(1)用质子轰击铍靶 Be 产生快中子。(2)用快中子轰击汞 Hg,反应过程可能有两种:生成 Pt,放出氦原子核。生成 Pt,同时放出质子、中子。(3)生成的 Pt 发生两次衰变,变成稳定的原子核 Hg。写出上述核反应方程。解析:根据质量数守恒、电荷数守恒,确定新生核的电荷数和质量数,然后写出核反应方程,如下:(1 Be n(2)Hg Pt He Hg Pt+n(3 Pt Au-Au Hg-e答案:见解析9.某实验室工作人员,用初速度为 v0=0.09c(c 为真空中的光速)的 粒子轰击静止在匀强磁场中的 Na,产生了质子。若某次碰撞可看作对心正碰,碰后新核的运动方向与 粒子的初速度方向相同,质子的运动方向与新核运动方向相反,它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。通过分析轨迹半径,可得出新核与质子的速度大小之比为 110,已知质子质量为 m。(1)写出核反应方程;(2)求出质子的速度 v(结果保留两位有效数字)。解析:(1)核反应方程为 He Na Mg H。(2)粒子、新核的质量分别为 4m、26m,质子的速率为 v,因为是对心正碰,由动量守恒定律得4mv0=26m -mv解得 v=0.23c。答案:(1 He Na Mg H(2)0.23c
