知識(shí)點(diǎn)一、天然放射現(xiàn)象
1．1896年，法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾和含鈾的礦物能夠發(fā)出看不見的射線．
2．物質(zhì)發(fā)出射線的性質(zhì)稱為放射性，具有放射性的元素稱為放射性元素，放射性元素自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，叫作天然放射現(xiàn)象．
3原子序數(shù)大于83的元素，都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也能發(fā)出射線．
知識(shí)點(diǎn)二、射線的本質(zhì)
1．α射線：
(1)是高速粒子流，其組成與氦原子核相同．
(2)速度可達(dá)到光速的eq \f(1,10).
(3)電離作用強(qiáng)，穿透能力較弱，在空氣中只能前進(jìn)幾厘米，用一張紙就能把它擋?。?br>2．β射線：
(1)是高速電子流．
(2)它的速度更大，可達(dá)光速的99%.
(3)電離作用較弱，穿透能力較強(qiáng)，很容易穿透黑紙，也能穿透幾毫米厚的鋁板．
3．γ射線：
(1)是能量很高的電磁波，波長(zhǎng)很短，在10－10 m以下．
(2)電離作用更弱，穿透能力更強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土．
知識(shí)點(diǎn)三、原子核的組成
1．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.
2．中子的發(fā)現(xiàn)：盧瑟福猜想，原子核內(nèi)可能還存在著一種質(zhì)量與質(zhì)子相同，但不帶電的粒子，稱為中子，查德威克通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了中子的存在，中子是原子核的組成部分.
3．原子核的組成：原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子.
4．原子核的符號(hào)
5．同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)而中子數(shù)不同的原子核組成的元素，在元素周期表中處于同一位置，它們互稱為同位素．例如，氫有三種同位素eq \\al(1,1)H、eq \\al(2,1)H、eq \\al(3,1)H.
α、β、γ三種射線的比較
下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是（ ）
A．α粒子散射現(xiàn)象B．光電效應(yīng)現(xiàn)象
C．天然放射現(xiàn)象D．原子發(fā)光現(xiàn)象
【解答】解：A、α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明了原子內(nèi)部有一個(gè)很小的核，并沒有涉及到核內(nèi)部的變化，故A錯(cuò)誤；
B、光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出，沒有涉及到原子核的變化，故B錯(cuò)誤；
C、天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生變化自發(fā)的放射出α粒子或電子，從而發(fā)生α衰變或β衰變，反應(yīng)的過程中核內(nèi)核子數(shù)，質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)發(fā)生變化，故C正確；
D、原子發(fā)光是原子躍遷形成的，即電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，釋放的能量以光子形式輻射出去，沒有涉及到原子核的變化，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
天然放射現(xiàn)象顯示出（ ）
A．原子不是單一的基本粒子
B．原子核不是單一的基本粒子
C．原子內(nèi)部大部分是空的
D．原子有一定的能級(jí)
【解答】解：天然放射現(xiàn)象中，原子核發(fā)生衰變，生成新核，同時(shí)有其它粒子產(chǎn)生，因此說明了原子核可以再分，具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故B正確，ACD錯(cuò)誤；
故選：B。
如圖所示，x為未知的放射源，L為薄鋁片．若在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上L后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小，在L和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變，則放射源x可能是（ ）
A．α和β的混合放射源B．只可能是純?chǔ)练派湓?br>C．α和γ的混合放射源D．純?chǔ)梅派湓?br>【解答】解：在放射源和計(jì)數(shù)器之間加薄鋁片l后，發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小，說明射線中含有穿透能力弱的粒子，在l和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變，說明剩下的粒子不帶電，即為γ射線，因此放射源x可能是α和γ的混合放射源，故ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選：C。
如圖所示，x為未知的放射源，L為薄鋁片．若在放射源和計(jì)數(shù)器之間加上L后，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小，L和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變，則x可能是（ ）
A．α和β的混合放射源B．純?chǔ)练派湓?br>C．α和γ的混合放射源D．純?chǔ)梅派湓?br>【解答】解：在放射源和計(jì)數(shù)器之間加薄鋁片L后，發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率大幅度減小，說明射線中含有穿透能力弱的粒子，在L和計(jì)數(shù)器之間再加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)率不變，說明剩下的粒子不帶電，即為γ射線，因此放射源x可能是α和γ的混合放射源，故ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選：C。
如圖所示，一天然放射性物質(zhì)射出三種射線，經(jīng)過一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域，調(diào)整電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，使得在MN上只有兩個(gè)點(diǎn)受到射線照射．下面的哪種判斷是正確的（ ）
A．射到b點(diǎn)的可能是α射線或β射線
B．射到b點(diǎn)的一定是α射線
C．射到b點(diǎn)的一定是β射線
D．射到b點(diǎn)的一定是γ射線
【解答】解：因?yàn)棣蒙渚€不帶電，所以射到b點(diǎn)的一定不是γ射線；αβ射線在電磁場(chǎng)中受到電場(chǎng)力和洛倫茲力：若電場(chǎng)力大于洛倫茲力，說明射線是α；若洛倫茲力大于電場(chǎng)力說明是β射線。故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選：A。
（多選）下列說法正確的是（ ）
A．X與Y互為同位素
B．X與Y互為同位素
C．X與Y中子數(shù)相同
D．U核內(nèi)有92個(gè)質(zhì)子，235個(gè)中子
【解答】解：A、X與Y質(zhì)子數(shù)不同，不是互為同位素，故A錯(cuò)誤；
B、X與Y質(zhì)子數(shù)相同中子數(shù)不同，是互為同位素，故B正確；
C、X中子數(shù)是n﹣m，Y中子數(shù)是n﹣m，故C正確；
D、U核內(nèi)有92個(gè)質(zhì)子，143個(gè)中子，故D錯(cuò)誤；
故選：BC。
（多選）（2020?浙江模擬）“嫦娥二號(hào)”的任務(wù)之一是利用經(jīng)技術(shù)改進(jìn)的γ射線譜儀探測(cè)月球表面多種元素的含量與分布特征。月球表面一些元素（如釷、鈾）本身就有放射性，發(fā)出γ射線；另外一些元素（如硅、鎂、鋁）在宇宙射線轟擊下會(huì)發(fā)出γ射線。而γ射線譜儀可以探測(cè)到這些射線，從而證明某種元素的存在。下列關(guān)于γ射線的說法正確的是（ ）
A．γ射線經(jīng)常伴隨α射線和β射線產(chǎn)生
B．γ射線來自原子核
C．如果元素以單質(zhì)存在其有放射性，那么元素以化合物形式存在不一定其有放射性
D．γ射線的穿透能力比α射線、β射線都要強(qiáng)
【解答】解：AB、γ射線是原子核發(fā)生變化時(shí)伴隨α射線和β射線放出來的，故AB正確；
C、元素的放射性與其是為單質(zhì)，還是化合物無關(guān)，故C錯(cuò)誤；
D、γ射線穿透能力比α射線、β射線都要強(qiáng)，故D正確。
故選：ABD。
（2022?蘇州模擬）質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子的質(zhì)量及分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（速度可看成為零），經(jīng)加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子在P上的位置到入口處S1的距離為x。
（1）設(shè)離子質(zhì)量為m、電荷量為q、加速電壓為U、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，求x的大?。?br>（2）氫的三種同位素H、H、H從離子源S出發(fā)，到達(dá)照相底片的位置距入口處S1的距離之比xH：xD：xT為多少？
【解答】解：（1）離子在電場(chǎng)中被加速時(shí)，由動(dòng)能定理
qUmv2，
進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)洛倫茲力提供向心力，qvB，又x＝2r，
由以上三式得x。
（2）氫的三種同位素的質(zhì)量數(shù)分別為1、2、3，由（1）結(jié)果知，
xH：xD：xT：：1：：。
（2022?南京模擬）下列現(xiàn)象中，說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的是（ ）
A．光電效應(yīng)B．α粒子的散射
C．天然放射現(xiàn)象D．康普頓效應(yīng)
【解答】解：A、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)是光具有粒子性的有力證據(jù)，故A錯(cuò)誤；
B、α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福提出原子核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，故B錯(cuò)誤；
C、天然放射現(xiàn)象反映了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故C正確；
D、康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，光子和實(shí)物粒子一樣，具有能量和動(dòng)量；光子和電子碰撞過程中能量守恒，動(dòng)量也守恒，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
放射性同位素鈥H可有效治療肝癌，下列關(guān)于H的敘述正確的是（ ）
A．電子數(shù)是166B．中子數(shù)是99
C．質(zhì)量數(shù)是67D．原子序數(shù)是166
【解答】解：AD、已知H，則原子序數(shù)＝核電荷數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＝核外電子數(shù)＝67，即電子數(shù)為67，原子序數(shù)是67，故A、D錯(cuò)誤；
BC、H的質(zhì)子數(shù)為67，質(zhì)量數(shù)為166，則該同位素原子核內(nèi)的中子數(shù)為166﹣67＝99，故B正確，C錯(cuò)誤。
故選：B。
γ射線暴是來自天空中某一方向的γ射線強(qiáng)度在短時(shí)間內(nèi)突然增強(qiáng)，隨后又迅速減弱的現(xiàn)象，它是僅次于宇宙大爆炸的爆發(fā)現(xiàn)象。下列關(guān)于γ射線的論述中正確的是（ ）
A．γ射線同α、β射線一樣，都是高速帶電粒子流
B．γ射線的穿透能力比α射線強(qiáng)，但比β射線弱
C．γ射線是原子核能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的
D．利用γ射線可以使空氣電離，消除靜電
【解答】解：A、γ射線是電磁波，不是高速帶電粒子流，故A錯(cuò)誤；
B、α、β、γ三種射線中，γ射線能量最高，穿透能力最強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；
C、γ射線是原子核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，以能量的形式輻射出來的電磁波，故C正確；
D、γ射線的電離本領(lǐng)最弱，α射線的電離本領(lǐng)最強(qiáng)，利用α射線可以使空氣電離，消除靜電，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
（多選）氫有三種同位素，分別是氕（H）、氘（H）、氚（H），則（ ）
A．它們的質(zhì)子數(shù)相等
B．若為中性原子，它們的核外電子數(shù)相等
C．它們的核子數(shù)相等
D．它們的化學(xué)性質(zhì)相同
【解答】解：A、三種同位素，原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)均為1，故A正確；
B、若為中性原子，它們的核外電子數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，則核外電子數(shù)相等，故B正確；
C、核子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)，則三種同位素的核子數(shù)不同，故C錯(cuò)誤；
D、同位素原子的最外層電子數(shù)相同，則同一元素的各種同位素的化學(xué)性質(zhì)相同，故D正確。
故選：ABD。
（多選）目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，放射出的α、β、γ射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說法正確的是（ ）
A．將α、β、γ射線垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，可以通過偏轉(zhuǎn)的情況將它們分辨出來
B．放射出的β射線的速度等于光速
C．γ射線一般伴隨著α射線或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，y射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱
D．三種射線中，電離能力和穿透能力最強(qiáng)的是α射線
【解答】解：A、α、β、γ射線分別帶正電，帶負(fù)電，不帶電，則通過垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，可以通過偏轉(zhuǎn)的情況將它們分辨出來，故A正確；
B、放射出的β射線的速度接近光速，小于光速，故B錯(cuò)誤；
CD、根據(jù)衰變的特點(diǎn)可知，γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，α射線電離能力最強(qiáng)，穿透能力最弱，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選：AC。
據(jù)報(bào)道，俄科學(xué)家成功合成了具有極強(qiáng)放射性的117號(hào)新元素，該元素目前尚未被命名，是在實(shí)驗(yàn)室人工創(chuàng)造的最新的超重元素。新元素有兩種同位素，其中一種有176個(gè)中子，而另一種有177個(gè)中子，則：
（1）該元素兩種同位素的原子核的核電荷數(shù)各為多少？原子的核外電子數(shù)各為多少？
（2）該元素兩種同位素的原子核的質(zhì)量數(shù)各為多少？
（3）若用X表示117號(hào)元素的元素符號(hào)，該元素的兩種同位素用原子核符號(hào)如何表示？
【解答】解：（1）元素的原子序數(shù)等于該元素原子核的核電荷數(shù)，等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)；故117號(hào)元素的核電荷數(shù)和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)均為117，原子呈中性，故核外電子數(shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，也為117；
（2）原子核的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和，故該元素中子數(shù)為176的原子核的質(zhì)量數(shù)為117+176＝293，中子數(shù)為177的原子核的質(zhì)量數(shù)為117+177＝294；
（3）元素符號(hào)一般用 表示，其中A表示質(zhì)量數(shù)，Z表示核電荷數(shù)，由前兩問可得該元素的兩種同位素的原子核符號(hào)，中子數(shù)為176的原子核的符號(hào)，中子數(shù)為177的原子核的符號(hào)。
種類
α射線
β射線
γ射線
組成
高速氦核流
高速電子流
光子流(高頻電磁波)
質(zhì)量
4mp(mp＝1.67×10－27kg)
eq \f(mp,1 836)
靜止質(zhì)量為零
帶電荷量
2e
－e
0
速率
0.1c
0.99c
c
穿透能力
最弱，用一張紙就能擋住
較強(qiáng)，能穿透幾毫米
最強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土厚的鋁板
電離作用
很強(qiáng)
較弱
很弱
在磁場(chǎng)中
偏轉(zhuǎn)
偏轉(zhuǎn)
不偏轉(zhuǎn)

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1 原子核的組成

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