《2025年高考帮高中物理》

考点1 原子核的衰变及半衰期
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1.原子核的组成
原子核是由[1]质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的[2]质子数. 原子核的符号为$_{Z}^{A}X$，其中$Z$为原子核的电荷数，反映了原子核的带电荷量即$q = Ze$；$A$为原子核的质量数，即质子数与中子数之和，反映了原子核的质量大小，$m = A\ u$（$u$为原子质量单位），中子数$N = A - Z$..

答案：

[]质子[2]质子数

居家装修中经常用到的花岗岩都不同程度地含有放射性元素（含铀、钍等），会释放出$\alpha$、$\beta$、$\gamma$射线，这些射线如果过量会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病. 根据有关放射性知识判断下列说法的正误.
（1）$\alpha$射线是发生$\alpha$衰变时产生的，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4. （ ）
（2）$\beta$射线是发生$\beta$衰变时产生的，新核与原来的原子核相比，质量数减少了1. （ ）
（3）$\gamma$射线是发生$\gamma$衰变时产生的，新核与原来的原子核相比，中子数减少了1. （ ）
（4）在$\alpha$、$\beta$、$\gamma$三种射线中，$\gamma$射线的穿透能力最强、电离能力最弱. （ ）
（5）$\beta$衰变中的电子来源于原子核外电子. （ ）
（6）发生$\beta$衰变时，新核的电荷数不变. （ ）
（7）如果现在有100个某放射性元素的原子核，那么经过一个半衰期后还剩50个. （ ）

答案： ×××√×××

2.天然放射现象
放射性元素[3]自发地发出射线的现象，首先由[4]贝可勒尔发现. 天然放射现象的发现，说明[5]原子核具有复杂的结构.

答案：

[3]自发【4]贝克勒尔[5]原子核

3.三种射线的比较
| | $\alpha$射线 | $\beta$射线 | $\gamma$射线 |
| --- | --- | --- | --- |
| 组成 | 高速氦核流 | 高速电子流 | 光子流（高频电磁波） |
| 带电荷量 | $2e$ | $-e$ | $0$ |
| 质量 | $4m_{p}$ | $\frac{m_{p}}{1836}$ | 静止质量为零 |
| 符号 | [6]$_{2}^{4}He$ | $_{-1}^{0}e$ | $\gamma$ |
| 速度 | 可达$0.1c$ | 可达$0.99c$ | $c$ |
| 垂直进入电场或磁场的偏转情况 | 偏转 | 偏转 | [7]不偏转 |
| 穿透能力 | 最弱 | 较强 | 最强 |
| 对空气的电离作用 | 很强 | 较弱 | 最弱 |

答案：

[6j]He[7]不偏转

4.原子核的衰变
$\alpha$衰变：$_{Z}^{A}X\rightarrow_{Z - 2}^{A - 4}Y+_{2}^{4}He$ 本质：$2_{1}^{1}H+2_{0}^{1}n\rightarrow_{2}^{4}He$
$\beta$衰变：$_{Z}^{A}X\rightarrow_{Z + 1}^{A}Y+_{-1}^{0}e$ 本质：$_{0}^{1}n\rightarrow_{1}^{1}H+_{-1}^{0}e$
原子核衰变规律：质量数和电荷数都守恒.
注意 当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生$\alpha$衰变，有的发生$\beta$衰变，同时放出[8]$\gamma$射线.

答案：

[8]y射线

5.半衰期
| | |
| --- | --- |
| 公式 | $N_{余}=N_{原}(\frac{1}{2})^{\frac{t}{T}},m_{余}=m_{原}(\frac{1}{2})^{\frac{t}{T}},t$表示衰变时间，$T$表示半衰期. |
| 影响因素 | 由核内部自身的因素决定，与原子所处外部条件和化学状态无关，不同元素的半衰期不同. |
| 适用条件 | 半衰期是大量原子核衰变的统计规律，只对大量原子核有意义，对少数原子核没有意义. |

答案：

6.放射性同位素的应用与防护
（1）放射性同位素：有[9]天然放射性同位素和[10]人工放射性同位素两类，同种元素的放射性同位素的化学性质相同.
（2）应用：消除静电、工业探伤、作为示踪原子等.
（3）防护：防止放射性对人体组织的伤害.
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答案：

〔9]天然[10]人工