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第2节　放射性元素的衰变
(分值：100分)
选择题1～10题，12题，每小题8分，共88分。
对点题组练
题组一　放射性的发现和原子核衰变
1.天然放射现象的发现揭示了(　　)
原子不可再分
原子的核式结构
原子核还可再分
原子核由质子和中子组成
2.(多选)关于天然放射现象，下列说法正确的是(　　)
是玛丽·居里首先发现的
说明了原子核不是单一的粒子
原子序数大于83的元素都能自发地发出射线
γ射线的实质是高速电子流
3.(多选)(2024·广东珠海高二检测)“嫦娥二号”的任务之一是利用经技术改进的γ射线谱仪探测月球表面多种元素的含量与分布特征。月球表面一些元素(如钍、铀)本身就有放射性，发出γ射线；另外一些元素(如硅、镁、铝)在宇宙射线轰击下会发出γ射线，而γ射线谱仪可以探测到这些射线，从而证明某种元素的存在。下列关于γ射线的说法正确的是(　　)
γ射线经常伴随α射线和β射线产生
γ射线来自原子核
如果元素以单质形式存在，其有放射性，那么元素以化合物形式存在，其不一定有放射性
γ射线的穿透能力比α射线、β射线都要强
4.(多选)如图所示，将放射性物质铀放在有窄孔的铅盒中，在孔的正上方放着照相底片。铅盒和照相底片之间放一对电极(左为正，右为负)，使电场的方向跟射线方向垂直。在电场的作用下，铀发出的射线从左向右分成了①、②、③三束，由图可以判断(　　)
射线①是高速的电子流，具有较强的贯穿本领
射线②是一种频率很高的电磁波，具有最强的贯穿本领
射线③是高能量质子，它有很强的电离本领
三种射线都具有静止质量
题组二　半衰期
5.下列有关半衰期的说法正确的是(　　)
放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快
放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素半衰期也变长
把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度
降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可减小衰变速度
6.碘125衰变时产生γ射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的(　　)
7.铀238的半衰期为4.5×109年，铀235的半衰期为7×108年。若地球形成时天然铀238和铀235含量相同，已知地球年龄约为5.8×109年，估算目前地球上天然铀238含量是铀235含量的倍数约为(　　)
2 26
128 512
8.14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t＝0时14C的质量。下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是(　　)
A B
C D
综合提升练
9.(多选)(2024·广东佛山高二检测)某考古队发现，一古生物遗骸中14C的含量是现代生物的一半，已知14C的半衰期为5 730年，下列说法正确的是(　　)
该生物于5 730年前死亡
该生物于11460年前死亡
古生物遗骸中14C的含量越少，死亡时间越早
古生物遗骸中14C的含量越少，死亡时间越晚
10.钴60放射源的应用十分广泛，几乎遍及各行各业，在医学上，常用于放射治疗。钴60的半衰期较长，已知质量为m0的钴60，经过时间t后剩余的钴60质量为m，其－t图线如图所示，从图中可以得到钴60的半衰期为(　　)
2.18年 5.27年
6.37年 12.24年
11.(12分)已知钍234的半衰期是24 d，1 g钍234经过120 d后还剩多少？若已知铋210的半衰期是5 d，经过多少天后，20 g铋210还剩1.25 g？
培优加强练
12.如图所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)，调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线照射，下面判断正确的是(　　)
射到b点的一定是α射线
射到b点的一定是β射线
射到b点的可能是α射线，也可能是β射线
射到b点的一定是γ射线
第2节　放射性元素的衰变
1.C
2.BC　[首次发现天然放射现象的是法国物理学家贝可勒尔，放射现象说明了原子核不是单一的粒子，故A错误，B正确；研究发现，原子序数大于83的所有元素都有放射性，故C正确；γ射线是频率很高的电磁波，故D错误。]
3.ABD　[γ射线是原子核发生变化时伴随α射线和β射线放出来的，故A、B正确；元素的放射性与其为单质还是化合物无关，故C错误；γ射线的本质是高速光子流，穿透能力比α射线、β射线都要强，故D正确。]
4.AB　[电场强度方向向右，射线①向左偏转一定带负电，是β射线，β射线是高速的电子流，具有较强的贯穿本领，A正确；射线②不偏转，一定是不带电的中性粒子，是γ射线，γ射线是一种频率很高的电磁波，具有最强的贯穿本领，B正确；射线③向右偏转，一定带正电荷，是α射线，α射线是氦原子核，不是质子，C错误；γ射线是光子，没有静止质量，D错误。]
5.A　[放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间，它反映了放射性元素衰变速度的快慢，半衰期越短，则衰变越快，选项A正确；某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关，选项B、C、D错误。]
6.B　[设刚植入时碘的质量为m0，经过180天后的质量为m
根据m＝m0
代入数据解得
m＝m0＝m0＝m0，故B正确。]
7.C　[设初始铀235和铀238质量均为M0，则有≈27＝128，A、B、D错误，C正确。]
8.C　[由公式m＝m0可知14C的衰变图像应为选项C所示图像。]
9.AC　[由题知，一古生物遗骸中14C的含量是现代生物的一半，根据半衰期公式有N＝N0，则有＝＝，解得t＝T＝5 730年，故该生物于5 730年前死亡，故A正确，B错误；根据半衰期公式有N＝N0，变形得＝，可知古生物遗骸中14C的含量越少，即N越少，则越小，故越大，而T不变，故t变大，即死亡时间越早，故C正确，D错误。]
10.B　[由题图可知，钴60的质量从衰变至，所用时间为5.27年，因有半数发生了衰变，所以钴60的半衰期为5.27年，故A、C、D错误，B正确。]
11. g　20 d
解析　根据半衰期的定义，
剩下的钍234为m＝m0＝ g
设20 g铋210经过时间t′后还剩m′，
剩余的铋210为m′＝m0＝1.25 g，t＝20 d。
12.C　[γ射线不带电，在电场和磁场中它都不受力的作用，只能射到a点，因此选项D错误；调整E和B的大小，既可以使带正电的α射线沿直线前进，也可以使带负电的β射线沿直线前进。沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即qE＝qvB。已知α粒子的速度比β粒子的速度小得多，当我们调节使α粒子沿直线前进时，速度大的β粒子向右偏转，有可能射到b点；当我们调节使β粒子沿直线前进时，速度较小的α粒子也将会向右偏转，有可能射到b点，因此选项C正确，A、B错误。]第2节　放射性元素的衰变
学习目标　1.了解天然放射现象和发现的意义。2.知道三种射线的本质和特征。3.知道半衰期的概念和半衰期的统计意义，能利用半衰期公式进行简单计算。
知识点一　放射性的发现和原子核衰变
如图是放射性物质放出的射线垂直经过磁场的情形，射线为什么会分成三束？
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1.放射性的发现
（1）1896年，法国物理学家　　　　发现铀和含铀的矿物都能发出一种看不见的射线，这种射线可以使包在黑纸里的照相底片感光。
（2）物质放射出　　　　的性质叫作放射性，具有　　　　的元素叫作放射性元素。
（3）原子序数　　　　83的元素，都具有放射性，原子序数　　　　83的元素，有的也具有放射性。能　　　　地放出射线的元素叫作天然放射性元素。
（4）放射性与元素存在的状态　　　　，说明射线来源于　　　　，也就是说，原子核是有内部结构的。
2.原子核衰变
（1）放射性元素放出的射线常见的有三种：　　　　、　　　　和　　　　。
（2）α、β、γ三种射线的性质、特征比较
种 类 α射线 β射线 γ射线
组 成 高速氦核流 高速电子流 光子流（高频电磁波）
带电量 2e －e 0
质 量 4mp（mp＝ 1.67×10－27 kg） 静止质 量为零
速 率 0.1c 0.99c c
贯穿本领 最弱，用一张纸就能挡住 较强，能穿透几毫米的铝板 最强，能穿透几厘米的铅板
电离作用 很强 较弱 很弱
（3）原子核的衰变
①原子核放出α粒子或β粒子后，变成另一种原子核，这种现象称为原子核的衰变。
②衰变种类：放出α粒子的衰变称为α衰变，放出β粒子的衰变称为β衰变。
【思考】 如图为三种射线在匀强磁场中的运动轨迹示意图。
（1）α射线向左偏转，β射线向右偏转，γ射线不偏转，说明了什么？
（2）α粒子的速度约为β粒子速度的十分之一，但α射线的偏转半径大于β射线的偏转半径，这说明什么问题？
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例1 （多选）将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，如图表示射线偏转情况，其中正确的是（　　）
听课笔记____________________________________________________________
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三种射线的比较方法
（1）知道三种射线带电的性质，α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电。α、β是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种。
（2）在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线。　　
训练1 如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场B，LL′是一厚纸板，MN是荧光屏，实验时，发现在荧光屏O、P两处有亮斑，则下列关于磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线的判断，与实验相符的是 （　　）
磁场方向 到达O点射线 到达P点射线
A 竖直向上 β射线 α射线
B 竖直向下 α射线 β射线
C 垂直线面向内 γ射线 β射线
D 垂直线面向外 β射线 γ射线
知识点二　半衰期
如图所示为氡衰变剩余质量与原有质量比值示意图。纵坐标表示的是任意时刻氡的质量m与t＝0时的质量m0的比值。
（1）经过多长时间，氡原子核的质量变为原来的？
（2）再经过相同的时间，未衰变的原子核占原有原子核的比例为多少？
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1.半衰期：原子核数目因衰变减少到原来的　　　　所经过的时间，叫作半衰期，记为T。
2.衰变规律：　　　　　　　　（m0表示放射性元素衰变前的质量，m表示剩余的放射性元素的质量，t表示衰变时间，T表示半衰期）。
3.适用条件：半衰期描述的是大量元素衰变的　　　　，不适用于少数原子核的衰变。
4.特点
（1）不同的放射性元素，半衰期　　　　，甚至差别非常大，半衰期越大，表明放射性元素衰变得越慢。
（2）放射性元素衰变的速率由　　　　的因素决定，与原子所处的　　　　状态或　　　　状态无关。
【思考】 放射性元素衰变有一定的速率。镭226衰变为氡222的半衰期为1 620年，有人说：20 g镭226经过1 620年有一半发生衰变，镭226还有10 g，再经过1 620年另一半镭226也发生了衰变，镭226就没有了。这种说法对吗？为什么？
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例2 已知碘131的半衰期约为8天，下列说法中正确的是（　　）
A.全部碘131衰变所需时间的一半是8天
B.2个碘131原子核经过8天只剩1个
C.碘131原子质量数减少一半所需的时间是8天
D.1 g碘131原子经过8天，碘131质量剩余一半
听课笔记____________________________________________________________
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例3 “氡222检测”是指使用采样泵或自由扩散方法将待测空气中的氡抽入或扩散进入测量室，通过直接测量所收集氡产生的子体产物或经静电吸附浓集后的子体产物的α放射性，推算出待测空气中氡的浓度的测量过程。已知质量为m0的氡222，经过时间t后剩余的氡222质量为m，其－t图像如图所示。从图中可以得到氡222的半衰期为（　　）
A.1.22 d B.3.91 d
C.5.02 d D.3.80 d
听课笔记____________________________________________________________
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有关半衰期的两点提醒
（1）半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，而不是样本质量减少一半的时间。
（2）经过n个半衰期，剩余原子核N剩＝N总。　　
训练2 关于放射性元素的衰变，下列说法正确的是（　　）
A.半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间
B.半衰期是原子核的质子和中子数减少一半所需的时间
C.温度越高，放射性元素衰变就越快
D.β衰变说明原子核内部有电子
随堂对点自测
1.（放射性的发现和原子核衰变）贝克勒尔是最早发现衰变的科学家，在衰变过程中往往能放出α、β、γ三种射线，下列关于三种射线的说法正确的是（　　）
A.α射线的穿透性最强
B.β射线的电离能力最强
C.γ射线不带电
D.三种射线均来自核外电子的跃迁
2.（放射性的发现和原子核衰变）天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知（　　）
A.②来自原子核外的电子
B.①的电离作用最强，是一种电磁波
C.③的电离作用较强，是一种电磁波
D.③的电离作用最弱，是一种电磁波
3.（半衰期）下列关于放射性元素半衰期的说法正确的是（　　）
A.半衰期越长对环境的影响时间越长
B.通过化学方法可以改变放射性元素的半衰期
C.通过物理方法可以改变放射性元素的半衰期
D.100个放射性元素原子核经过一个半衰期后剩余50个未衰变的原子核
4.（半衰期）放射性元素Na的样品经过6小时还剩下没有衰变，它的半衰期是（　　）
A.2小时 B.1.5小时
C.1.17小时 D.0.75小时
第2节　放射性元素的衰变
知识点一
导学　提示　三种射线的带电情况各不相同，它们在磁场中所受洛伦兹力情况不同，故可分成三束。
知识梳理
1.(1)贝可勒尔　(2)射线　放射性　(3)大于　小于等于　自发　(4)无关　原子核　2.(1)α射线　β射线　γ射线
[思考] 提示　(1)说明α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电。
(2)根据带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式R＝可知，α粒子的应大于β粒子的。
例1 AD　[因α射线是高速氦核流，一个α粒子带两个正电荷，根据左手定则可知，α射线受到的洛伦兹力向左，因为α粒子质量大，在磁场中做圆周运动的半径大；β射线是高速电子流，带负电荷，受到的洛伦兹力向右，γ射线是光子流，是电中性的，故在磁场中不受洛伦兹力，轨迹不会发生偏转，故A正确，B错误；因α射线为高速氦核流，带正电荷，且α粒子的质量大，由类平抛运动规律知，α射线的侧向偏移量小；β射线为高速电子流，带负电荷，其侧向偏移量大，γ射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知，向左偏的为β射线，不偏转的为γ射线，向右偏的为α射线，故C错误，D正确。]
训练1 C　[由三种射线的本质可知，γ射线在磁场中不偏转，O处亮斑为γ射线；能穿过厚纸板且在磁场中发生偏转的射线为β射线，再根据偏转方向，结合左手定则可知磁场方向垂直纸面向内，正确选项为C。]
知识点二
导学　提示　(1)3.8天　(2)
知识梳理
1.一半　2.m＝m0　3.统计规律　4.(1)不同　(2)核本身　物理　化学
[思考] 提示　不对。每经过1620年镭226有一半发生衰变，所以再经过1620年发生衰变的是10 g的一半，仍剩5 g镭226。
例2 D　[放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫作这种元素的半衰期，而不等于全部原子衰变所需时间的一半，C项没有区分质量数和质量，A、C错误；半衰期是大量原子核衰变的概率统计结果，对少数或单个特定的原子核无意义，对于一个特定的原子核我们无法判定其何时发生衰变，B错误；1 g碘131原子经过8天，剩余的质量m＝m0()＝0.5 g，D正确。]
例3 D　[由题图可知质量为0.8m0的氡222衰变到0.4m0所用的时间Δt＝3.80 d，0.4m0的氡222衰变到0.2m0所用的时间Δt＝3.80 d，即氡222的半衰期为3.80 d，故A、B、C错误，D正确。]
训练2 A　[半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间，B错误，A正确；放射性元素的半衰期与原子的化学状态和物理状态无关，C错误；β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，D错误。]
随堂对点自测
1.C　[α射线的速度在三种射线中最低，穿透能力最弱，带电量最大，电离能力最强，A、B错误；α、β射线来自原子核衰变，γ射线是激发状态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种不带电的光子流，C正确，D错误。]
2.D　[①射线能被一张纸挡住，说明它的穿透能力较差，①射线是α射线，α射线是高速运动的氦核流，它的穿透能力差，电离作用最强，选项B错误；②射线的穿透能力较强，说明它是β射线，β射线是高速电子流，β射线来自原子核，不是来自原子核外的电子，选项A错误；③射线的穿透能力最强，能够穿透几厘米厚的铅板，③射线是γ射线，γ射线的电离作用最弱，穿透能力最强，它是能量很高的电磁波，选项C错误，D正确。]
3.A　[半衰期越长的放射性元素衰变的速度越慢，对环境的影响时间越长，A正确；半衰期是由放射性元素的核内部自身的因素决定，与所处的化学状态和物理状态无关，B、C错误；半衰期具有统计规律，对大量原子核适用，对少数原子核不适用，D错误。]
4.A　[放射性元素衰变一半所用的时间是一个半衰期，剩下的元素再经一个半衰期只剩下，再经一个半衰期剩，所以题中所给的6小时为三个半衰期的时间，因而该放射性同位素的半衰期应是2小时，也可根据m＝m0，即＝，解得T＝2小时，故A正确。](共47张PPT)
第2节　放射性元素的衰变
第五章 原子与原子核
1.了解天然放射现象和发现的意义。
2.知道三种射线的本质和特征。
3.知道半衰期的概念和半衰期的统计意义，能利用半衰期公式进行简单计算。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　半衰期
知识点一　放射性的发现和原子核衰变
知识点一　放射性的发现和原子核衰变
　　　如图是放射性物质放出的射线垂直经过磁场的情形，射线为什么会分成三束？
提示　三种射线的带电情况各不相同，它们在磁场中所受洛伦兹力情况不同，故可分成三束。
1.放射性的发现
(1)1896年，法国物理学家__________发现铀和含铀的矿物都能发出一种看不见的射线，这种射线可以使包在黑纸里的照相底片感光。
(2)物质放射出______的性质叫作放射性，具有________的元素叫作放射性元素。
(3)原子序数______83的元素，都具有放射性，原子序数__________83的元素，有的也具有放射性。能______地放出射线的元素叫作天然放射性元素。
(4)放射性与元素存在的状态______，说明射线来源于________，也就是说，原子核是有内部结构的。
贝可勒尔
射线
放射性
大于
小于等于
自发
无关
原子核
2.原子核衰变
(1)放射性元素放出的射线常见的有三种：________、________和________。
(2)α、β、γ三种射线的性质、特征比较
种类 α射线 β射线 γ射线
组成 高速氦核流 高速电子流 光子流(高频电磁波)
带电量 2e －e 0
α射线
β射线
γ射线
(3)原子核的衰变
①原子核放出α粒子或β粒子后，变成另一种原子核，这种现象称为原子核的衰变。
②衰变种类：放出α粒子的衰变称为α衰变，放出β粒子的衰变称为β衰变。
【思考】 如图为三种射线在匀强磁场中的运动轨迹示意图。
(1)α射线向左偏转，β射线向右偏转，γ射线不偏转，说明了
什么？
(2)α粒子的速度约为β粒子速度的十分之一，但α射线的偏转
半径大于β射线的偏转半径，这说明什么问题？
提示　(1)说明α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电。
AD
例1 (多选)将α、β、γ三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，如图表示射线偏转情况，其中正确的是(　　)
解析　因α射线是高速氦核流，一个α粒子带两个正电荷，根据左手定则可知，α射线受到的洛伦兹力向左，因为α粒子质量大，在磁场中做圆周运动的半径大；β射线是高速电子流，带负电荷，受到的洛伦兹力向右，γ射线是光子流，是电中性的，故在磁场中不受洛伦兹力，轨迹不会发生偏转，故A正确，B错误；因α射线为高速氦核流，带正电荷，且α粒子的质量大，由类平抛运动规律知，α射线的侧向偏移量小；β射线为高速电子流，带负电荷，其侧向偏移量大，γ射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知，向左偏的为β射线，不偏转的为γ射线，向右偏的为α射线，故C错误，D正确。
三种射线的比较方法
(1)知道三种射线带电的性质，α射线带正电、β射线带负电、γ射线不带电。α、β是实物粒子，而γ射线是光子流，属于电磁波的一种。
(2)在电场或磁场中，通过其受力及运动轨迹半径的大小来判断α和β射线，由于γ射线不带电，故运动轨迹仍为直线。　　
训练1 如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场B，LL′是一厚纸板，MN是荧光屏，实验时，发现在荧光屏O、P两处有亮斑，则下列关于磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线的判断，与实验相符的是 (　　)
磁场方向 到达O点射线 到达P点射线
A 竖直向上 β射线 α射线
B 竖直向下 α射线 β射线
C 垂直线面向内 γ射线 β射线
D 垂直线面向外 β射线 γ射线
解析　由三种射线的本质可知，γ射线在磁场中不偏转，O处亮斑为γ射线；能穿过厚纸板且在磁场中发生偏转的射线为β射线，再根据偏转方向，结合左手定则可知磁场方向垂直纸面向内，正确选项为C。
知识点二　半衰期
　　　如图所示为氡衰变剩余质量与原有质量比值示意图。纵坐标表示的是任意时刻氡的质量m与t＝0时的质量m0的比值。
一半
3.适用条件：半衰期描述的是大量元素衰变的__________，不适用于少数原子核的衰变。
4.特点
(1)不同的放射性元素，半衰期______，甚至差别非常大，半衰期越大，表明放射性元素衰变得越慢。
(2)放射性元素衰变的速率由________的因素决定，与原子所处的______状态或______状态无关。
统计规律
不同
核本身
物理
化学
【思考】 放射性元素衰变有一定的速率。镭226衰变为氡222的半衰期为1 620年，有人说：20 g镭226经过1 620年有一半发生衰变，镭226还有10 g，再经过1 620年另一半镭226也发生了衰变，镭226就没有了。这种说法对吗？为什么？
提示　不对。每经过1620年镭226有一半发生衰变，所以再经过1620年发生衰变的是10 g的一半，仍剩5 g镭226。
D
例2 已知碘131的半衰期约为8天，下列说法中正确的是(　　)
A.全部碘131衰变所需时间的一半是8天
B.2个碘131原子核经过8天只剩1个
C.碘131原子质量数减少一半所需的时间是8天
D.1 g碘131原子经过8天，碘131质量剩余一半
D
A.1.22 d B.3.91 d
C.5.02 d D.3.80 d
解析　由题图可知质量为0.8m0的氡222衰变到0.4m0所用的时间Δt＝3.80 d，0.4m0的氡222衰变到0.2m0所用的时间Δt＝3.80 d，即氡222的半衰期为3.80 d，故A、B、C错误，D正确。
训练2 关于放射性元素的衰变，下列说法正确的是(　　)
A.半衰期是原子核有半数发生衰变所需的时间
B.半衰期是原子核的质子和中子数减少一半所需的时间
C.温度越高，放射性元素衰变就越快
D.β衰变说明原子核内部有电子
解析　半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间，B错误，A正确；放射性元素的半衰期与原子的化学状态和物理状态无关，C错误；β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，D错误。
A
随堂对点自测
2
C
1.(放射性的发现和原子核衰变)贝克勒尔是最早发现衰变的科学家，在衰变过程中往往能放出α、β、γ三种射线，下列关于三种射线的说法正确的是(　　)
A.α射线的穿透性最强
B.β射线的电离能力最强
C.γ射线不带电
D.三种射线均来自核外电子的跃迁
解析　α射线的速度在三种射线中最低，穿透能力最弱，带电量最大，电离能力最强，A、B错误；α、β射线来自原子核衰变，γ射线是激发状态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种不带电的光子流，C正确，D错误。
D
2.(放射性的发现和原子核衰变)天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知(　　)
A.②来自原子核外的电子
B.①的电离作用最强，是一种电磁波
C.③的电离作用较强，是一种电磁波
D.③的电离作用最弱，是一种电磁波
解析　①射线能被一张纸挡住，说明它的穿透能力较差，①射线是α射线，α射线是高速运动的氦核流，它的穿透能力差，电离作用最强，选项B错误；②射线的穿透能力较强，说明它是β射线，β射线是高速电子流，β射线来自原子核，不是来自原子核外的电子，选项A错误；③射线的穿透能力最强，能够穿透几厘米厚的铅板，③射线是γ射线，γ射线的电离作用最弱，穿透能力最强，它是能量很高的电磁波，选项C错误，D正确。
A
3.(半衰期)下列关于放射性元素半衰期的说法正确的是(　　)
A.半衰期越长对环境的影响时间越长
B.通过化学方法可以改变放射性元素的半衰期
C.通过物理方法可以改变放射性元素的半衰期
D.100个放射性元素原子核经过一个半衰期后剩余50个未衰变的原子核
解析　半衰期越长的放射性元素衰变的速度越慢，对环境的影响时间越长，A正确；半衰期是由放射性元素的核内部自身的因素决定，与所处的化学状态和物理状态无关，B、C错误；半衰期具有统计规律，对大量原子核适用，对少数原子核不适用，D错误。
A
A.2小时 B.1.5小时 C.1.17小时 D.0.75小时
课后巩固训练
3
C
题组一　放射性的发现和原子核衰变
1.天然放射现象的发现揭示了(　　)
A.原子不可再分
B.原子的核式结构
C.原子核还可再分
D.原子核由质子和中子组成
对点题组练
BC
2.(多选)关于天然放射现象，下列说法正确的是(　　)
A.是玛丽·居里首先发现的
B.说明了原子核不是单一的粒子
C.原子序数大于83的元素都能自发地发出射线
D.γ射线的实质是高速电子流
解析　首次发现天然放射现象的是法国物理学家贝可勒尔，放射现象说明了原子核不是单一的粒子，故A错误，B正确；研究发现，原子序数大于83的所有元素都有放射性，故C正确；γ射线是频率很高的电磁波，故D错误。
ABD
3.(多选)(2024·广东珠海高二检测)“嫦娥二号”的任务之一是利用经技术改进的γ射线谱仪探测月球表面多种元素的含量与分布特征。月球表面一些元素(如钍、铀)本身就有放射性，发出γ射线；另外一些元素(如硅、镁、铝)在宇宙射线轰击下会发出γ射线，而γ射线谱仪可以探测到这些射线，从而证明某种元素的存在。下列关于γ射线的说法正确的是(　 　)
A.γ射线经常伴随α射线和β射线产生
B.γ射线来自原子核
C.如果元素以单质形式存在，其有放射性，那么元素以化合物形式存在，其不一定有放射性
D.γ射线的穿透能力比α射线、β射线都要强
解析　γ射线是原子核发生变化时伴随α射线和β射线放出来的，故A、B正确；元素的放射性与其为单质还是化合物无关，故C错误；γ射线的本质是高速光子流，穿透能力比α射线、β射线都要强，故D正确。
AB
4.(多选)如图所示，将放射性物质铀放在有窄孔的铅盒中，在孔的正上方放着照相底片。铅盒和照相底片之间放一对电极(左为正，右为负)，使电场的方向跟射线方向垂直。在电场的作用下，铀发出的射线从左向右分成了①、②、③三束，由图可以判断(　　)
A.射线①是高速的电子流，具有较强的贯穿本领
B.射线②是一种频率很高的电磁波，具有最强的贯穿本领
C.射线③是高能量质子，它有很强的电离本领
D.三种射线都具有静止质量
解析　电场强度方向向右，射线①向左偏转一定带负电，是β射线，β射线是高速的电子流，具有较强的贯穿本领，A正确；射线②不偏转，一定是不带电的中性粒子，是γ射线，γ射线是一种频率很高的电磁波，具有最强的贯穿本领，B正确；射线③向右偏转，一定带正电荷，是α射线，α射线是氦原子核，不是质子，C错误；γ射线是光子，没有静止质量，D错误。
A
题组二　半衰期
5.下列有关半衰期的说法正确的是(　　)
A.放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越快
B.放射性元素的样品不断衰变，随着剩下未衰变的原子核的减少，元素半衰期也变长
C.把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素的衰变速度
D.降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可减小衰变速度
解析　放射性元素的半衰期是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需的时间，它反映了放射性元素衰变速度的快慢，半衰期越短，则衰变越快，选项A正确；某种元素的半衰期长短由其本身因素决定，与它所处的物理、化学状态无关，选项B、C、D错误。
B
6.碘125衰变时产生γ射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的(　　)
解析　设刚植入时碘的质量为m0，经过180天后的质量为m
代入数据解得
C
7.铀238的半衰期为4.5×109年，铀235的半衰期为7×108年。若地球形成时天然铀238和铀235含量相同，已知地球年龄约为5.8×109年，估算目前地球上天然铀238含量是铀235含量的倍数约为(　　)
A.2 B.26 C.128 D.512
C
8.14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t＝0时14C的质量。下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是(　　)
AC
9.(多选)(2024·广东佛山高二检测)某考古队发现，一古生物遗骸中14C的含量是现代生物的一半，已知14C的半衰期为5 730年，下列说法正确的是(　　)
A.该生物于5 730年前死亡
B.该生物于11460年前死亡
C.古生物遗骸中14C的含量越少，死亡时间越早
D.古生物遗骸中14C的含量越少，死亡时间越晚
综合提升练
B
11.已知钍234的半衰期是24 d，1 g钍234经过120 d后还剩多少？若已知铋210的半衰期是5 d，经过多少天后，20 g铋210还剩1.25 g
解析　根据半衰期的定义，
C
培优加强练
12.如图所示，一天然放射性物质射出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)，调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线照射，下面判断正确的是(　　)
A.射到b点的一定是α射线
B.射到b点的一定是β射线
C.射到b点的可能是α射线，也可能是β射线
D.射到b点的一定是γ射线
解析　γ射线不带电，在电场和磁场中它都不受力的作用，只能射到a点，因此选项D错误；调整E和B的大小，既可以使带正电的α射线沿直线前进，也可以使带负电的β射线沿直线前进。沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即qE＝qvB。已知α粒子的速度比β粒子的速度小得多，当我们调节使α粒子沿直线前进时，速度大的β粒子向右偏转，有可能射到b点；当我们调节使β粒子沿直线前进时，速度较小的α粒子也将会向右偏转，有可能射到b点，因此选项C正确，A、B错误。

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