专题121原子核衰变（解析版）-2023高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第二十章 原子物理
专题 121 原子核衰变
第一部分 知识点精讲
1．天然放射现象
元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现。天然放射现象的发现，说明原子
核具有复杂的结构。
2．原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数。
3．原子核的衰变
(1)衰变：原子核放出 α粒子或 β粒子，变成另一种原子核的变化。
(2)分类
α衰变：X→Y＋He，如 U→Th＋He
β衰变：X→Y＋e，如 Th→Pa＋e
【温馨提示】平衡或书写核反应方程：质量数守恒、电荷数守恒，但不是总质量守恒。
(3)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间。半衰期由原子核内部的
因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关。
.半衰期计算公式：
N余=N原¿
或
m余=m原¿
，其中
n=t
泵
，
τ
为半衰期。
【特别提醒】半衰期是统计学概念，对大量的原子核成立，对少数原子核不成立。
4．放射性同位素的应用与防护
(1)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化
学性质相同。
(2)应用：消除静电、工业探伤、做示踪原子等。
(3)防护：防止放射性对人体组织的伤害。
5.
α
衰变、
β
衰变的比较
衰变类型
α
衰变
衰变
衰变方程
❑Z
AX →❑Z −2
A− 4Y+❑2
4He
❑Z
AX →❑Z+1
AY+❑−1
0e
衰变实质 2个质子和 2个中子结合成一个整体射出 1个中子转化为 1个质子和 1个电子
2❑1
1H+2❑0
1n→❑2
4He
❑0
1n→
1
❑1
1H+❑−1
0e
衰变规律 电荷数守恒、质量数守恒
6 .确定衰变次数的方法
（1）衰变方程：
❑z
AX →❑z'
A'
Y+n2
4He+m−1
0e
（2）求解方法：根据质量数、电荷数守恒得
A=A'+4n
，
Z=Z'+2n− m
，两式联立求解
α衰变次数
n
和β衰变次数
m
。
第二部分 最新高考题精选
1. （2022 山东物理）碘 125 衰变时产生 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（　　）
A. B. C. D.
【参考答案】B
【命题意图】本题考查半衰期及其相关计算。
【名师解析】
碘125 的半衰期为 60 天，根据半衰期的定义，经过一个半衰期，剩余 ，经过 180 天即 3
个半衰期，剩余碘 125 的质量为刚植入时的 ××=，选项 B正确。
【一题多解】设刚植入时碘的质量为 ，经过 180 天后的质量为 m，根据
代入数据解得
故选 B。
2. （2022 高考上海） “玉兔号”月球车的电池中具有同位素“钚”。请补充钙元素原子
核发生的核反应方程式： Pu → U+ ；该 反应属于 反应。（选填：“裂
变”或“衰变”）
【参考答案】 He 衰变
【命题意图】本题考查 核反应方程+衰变
【名师解析】根据原子核反应方程遵循的质量数守恒和电荷数守恒，可知同位素“钚”原
子核发生的核反应式是： Pu → U+ He。由于该核反应放出了 He，即 α粒子，所以
属于 α衰变反应。
3．（2022·全国理综甲卷·17）两种放射性元素的半衰期分别为 和 ，在 时刻这两
种元素的原子核总数为 N，在 时刻，尚未衰变的原子核总数为 ，则在 时刻，
尚未衰变的原子核总数为（ ）
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