高考物理复习指导之“原子核的衰变”

2014年高考已经进入第二轮的复习，查字典物理网的编辑为大家总结了一些高考物理复习指导之原子核的衰变，各位考生可以参考。

天然衰变中核的变化规律

在核的天然衰变中，核变化的最基本的规律是质量数守恒和电荷数守恒。

① 衰变:随着衰变，新核在元素周期表中位置向前移2位，即

② 衰变:随着衰变，新核在元素周期表中位置向后移1位，即

③ 衰变:随着衰变，变化的不是核的种类，而是核的能量状态。但一般情况下，衰变总是伴随衰变或衰变进行的。

4. 放射性元素放射的射线有三种:射线、射线、射线，这三种射线可以用磁场和电场加以区别，如图1所示。

图1

5. 半衰期:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间称为半衰期。不同的放射性元素的半衰期是不同的，但对于确定的放射性元素，其半衰期是确定的。它由原子核的内部因素所决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关。

二、例题分析

[[例 1]] 关于天然放射现象，以下叙述正确的是()

A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小

B.衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的

C.在、、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强

D.铀核(238

92 U)衰变为铅核(206

82 Pb)的过程中，要经过8次衰变和10次衰变

[[解析]] 半衰期是由放射性元素原子核的内部因素所决定，跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关，A错;衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，1

0 n1

1 H+0

-1 e，B对;根据三种射线的物理性质，C对; 238

92U的质子数为92，中子数为146， 206

82Pb的质子数为82，中子数为124，因而铅核比铀核少10个质子，22个中子。一次衰变质量数减少4，故衰变的次数为x==8次。再结合核电荷数的变化情况和衰变规律来判定衰变的次数y应满足2x-y+82=92， y=2x-10=6次。故本题正确答案为B、C.

[点评] (1) 本题考查衰变、衰变的规律及质量数，质子数、中子数之间的关系。

(2) 衰变放出的电子并不是由核外电子跃迁出来的，而是从核中衰变产生的。

[[例 2]] 如图2所示，R为放射源，虚线范围内有垂直于纸面的磁场B，LL'为厚纸板，MN为荧光屏，今在屏上P点处发现亮斑，则到达P点处的放射性物质微粒和虚线范围内B的方向分别为( )

图2

A. 粒子，B垂直于纸面向外

B. 粒子，B垂直于纸面向内

C. 粒子，B垂直于纸面向外

D. 粒子，B垂直于纸面向内

[[解析]] 由于粒子贯穿本领很弱，只能穿透几厘米空气，因此穿透厚纸板到达屏上P点处的不可能是粒子;由于粒子不带电，穿过B区域不会发生偏转，因此到达P点处的也不可能是粒子;由此可知，到达P点处的必然是粒子。又由于粒子带的是负电，因此用左手定则便可判断B的方向应该是垂直于纸面向内。所以应选D.

[点评] 了解天然放射现象中三种射线的基本属性，是分析此例的基础。

[[例 3]] 在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图3中a、b所示，由图3可知()

A. 该核发生的是衰变

B. 该核发生的是衰变

C. 磁场方向一定垂直纸面向里

D. 磁场方向向里还是向外不能判定

图3

[[解析]]本题考查对粒子及粒子的性质的了解，根据动量守恒定律以及左手定则，原来静止的核，放出粒子后，总动量守恒，所以粒子和反冲核的速度方向一定相反，根据图示，它们在同一磁场中是向同一侧偏转的，由左手定则可知它们必带异种电荷，故应为衰变;由于不知它们的旋转方向，因而无法判定磁场是向里还是向外，即都有可能。所以应选B、D.

[点评] 带电粒子在电磁场及复合场中的运动形式复杂(有直线运动、曲线运动、类平抛运动、圆周运动、周期性运动等等)，受力情况多变，但核心问题不变，其本质仍然是力学问题。

[巩固练习]

1. 下列说法正确的是()

A.射线在电场和磁场中都不会发生偏转

B. 射线比射线更容易使气体电离

C. 太阳辐射的能量主要来源于重核裂变

D. 核反应堆产生的能量来自轻核聚变

2. 一个氡核222

86Rn衰变成钋核218

84Po并放出一个粒子，其半衰期为3。8天。1 g氡经过7。6天衰变掉的质量，以及222

86Rn衰变成218

84Po的过程放出的粒子是()