1、第3章原子核与放射性第1节原子核结构1.卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,核反应方程为:24He+714N817O+11H,下列说法中正确的是()A.通过此实验发现了质子B.实验中利用了放射源放出的射线C.实验中利用了放射源放出的射线D.原子核在人工转变过程中电荷数可能不守恒解析:由物理学史可知A、C项正确;本实验用粒子轰击714N而非射线,B项错;核反应方程两边电荷数必守恒,D项错。答案:AC2.为了说明用粒子轰击氮打出了质子是怎样的一个物理过程,布拉凯特在充氮云室中,用粒子轰击氮,在他拍摄的两万多张照片中,终于从四十多万条粒子径迹中发现了8条产生分叉。这一实验说明了()A.粒子的数
2、目很少,与氮发生相互作用的机会很少B.氮气的密度很小,粒子与氮接触的机会很少C.氮核很小,粒子接近氮核的机会很少D.氮气和粒子的密度都很小,致使它们接近的机会很少解析:氮原子核很小,所以粒子接近氮原子核的机会很少,使得发生反应后径迹分叉的机会很少,故正确选项为C项。答案:C3.据最新报道,放射性同位素钬67166Ho可有效治疗癌症。该同位素原子核内中子数与核外电子数之差是()A.32B.67C.99D.166解析:核外电子数等于核电荷数为67。67166Ho中的中子数为166-67=99,中子数与核外电子数之差为99-67=32。答案:A4.已知88228Ra是88226Ra的一种同位素,则下
3、列说法正确的是()A.它们具有相同的质子数和不同的质量数B.它们具有相同的中子数和不同的原子序数C.它们具有相同的核电荷数和不同的中子数D.它们具有相同的核外电子数和不同的化学性质解析:同位素具有相同的质子数和不同的中子数。由于核外电子数相同,它们具有相同的化学性质,A、C两项正确。答案:AC5.铝箔被粒子轰击后发生了以下核反应:1327Al+24HeX+01n。下列判断正确的是()A.01n是质子B.01n是中子C.X是1428Si的同位素D.X是1531P的同位素解析:核反应方程为1327Al+24He1530X+01n,01n表示中子。由核反应中电荷数、质量数守恒知,X为1530X,即为
4、1531P的同位素。答案:BD6.三个原子核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后生成Z核并放出一个氦核(24He),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3D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍解析:设X原子核的质量数为A、电荷数是B,由质量数守恒和电荷数守恒可得BAX10e+B-1AY,B-1AY+11H24He+B-2A-3Z。可见BAX比B-2A-3Z的质子数多两个,A项错;BAX比B-2A-3Z的中子数多一个,B项错;BAX比B-2A-3Z的质量数大3,C项对;BAX与B-2A-3Z的总电荷数为(
5、2B-2),显然是B-1AY的电荷数(B-1)的2倍,D项也对。答案:CD7.在下列四个核反应中,X表示中子的是()A.24He+714N817O+XB.24He+1327Al1530P+XC.12H+13H24He+XD.24He+1327Al612C+X解析:由质量数和电荷数守恒可得B、C两项中X表示中子。答案:BC8.完成下列核反应方程,并指出其中哪个是发现质子的核反应方程,哪个是发现中子的核反应方程。(1)714N+01n614C+(2)714N+24He817O+(3)510B+01n+24He(4)49Be+24He+01n答案:(1)11H(2)11H,发现质子的核反应方程(3)
6、37Li(4)612C,发现中子的核反应方程9.静止在匀强磁场中的36Li核俘获一个速度为v0=7.7104m/s的中子发生核反应:36Li+01n13H+24He。若已知24He速度为v2=2.0104m/s,其方向与反应前中子的速度方向相同,且与磁感线方向垂直,求:(1)13H的速度v1;(2)粒子运动的轨迹半径之比;(3)粒子运动的周期之比。解析:(1)核反应过程中动量守恒,由动量守恒定律得:m0v0=m1v1+m2v2,代入数据解得v1=-1.0103m/s,方向与v0相反。(2)13H、24He在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为:r1r2=m1v1Bq1m2v2Bq2=340。(3)13H、24He做圆周运动的周期之比为:T1T2=2m1Bq12m2Bq2=32。答案:(1)-1.0103m/s,方向与v0相反(2)340(3)323
