原子核和放射性复习要点和习题答案教学内容
(完整版)原子核物理及辐射探测学1-4章答案
第一章 习题答案1-1 当电子的速度为18105.2-⨯ms 时，它的动能和总能量各为多少？答：总能量 ()MeV ....c v c m mc E e 924003521511012222=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-==；动能 ()MeV c v c m T e 413.011122=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--= 1-2.将α粒子的速度加速至光速的0.95时，α粒子的质量为多少？答：α粒子的静止质量()()()u M m M m e 0026.44940.9314,244,224,20=∆+=≈-= α粒子的质量 g u m m 2322010128.28186.1295.010026.41-⨯==-=-=βα1-4 kg 1的水从C 00升高到C 0100，质量增加了多少？答：kg 1的水从C 00升高到C 0100需做功为J t cm E 510184.41001184.4⨯=⨯⨯=∆=∆。
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核物理学中的原子核结构与放射性衰变知识点总结
核物理学中的原子核结构与放射性衰变知识点总结核物理学是研究原子核和核反应的分支学科，它对于我们理解物质世界的本质和开发核能具有重要意义。
在核物理学中，原子核结构和放射性衰变是其中两个重要的知识点。
本文将对原子核结构和放射性衰变进行总结，以便于读者更好地理解这些知识点。
一、原子核结构原子核是构成原子的重要组成部分，它由质子和中子组成。
质子带正电，中子电荷中性。
原子核的结构包括质子数和中子数，即原子序数和质量数。
原子序数决定了元素的化学性质，而质量数则决定了元素的同位素。
此外，原子核还具有核子的轨道运动形式，这也是核物理学中重要的研究内容。
根据原子核的结构特点，可以进一步分类原子核。
按照质子数进行分类，可以得到同位素的不同核素，它们具有相同的原子序数但质量数不同。
按照质子数和中子数的比例进行分类，可以得到核素图中的稳定核素和放射性核素。
稳定核素具有较长的半衰期，而放射性核素则会发生放射性衰变。
二、放射性衰变放射性衰变是指放射性核素在放射性衰变中释放出粒子或电磁辐射的过程。
放射性核素会自发地发生衰变，而不受外界影响。
放射性衰变包括α衰变、β衰变和γ衰变三种形式。
α衰变是指放射性核素释放出一个α粒子，即一个由两个质子和两个中子组成的氦离子。
β衰变是指放射性核素的质子数或中子数发生变化，通过释放一个β粒子（电子）或正电子实现。
放射性衰变的过程是一个随机的泊松过程，其衰变速率可以用半衰期表示。
半衰期是指在给定时间内，衰变物质的活度下降一半所需要的时间。
不同放射性核素具有不同的半衰期，这也是放射性衰变用于测定物质年代和医学诊断的重要依据之一。
放射性衰变发生时会释放辐射，这种辐射包括α粒子、β粒子和γ射线。
α粒子在空气中传播范围较小，很容易被其他原子或分子吸收。
β粒子穿透能力较强，但还是会在物质中和电子发生相互作用。
γ射线是电磁辐射，穿透能力最强，可以在物质中传播很远。
三、应用与安全核物理学中的原子核结构和放射性衰变理论具有广泛的应用。
选修3-5《原子核与放射性核能》考点知识解读
原子核与放射性 核能考点知识解读考点1. 衰变有关问题剖析：（1）α衰变的一般方程为X A Z →Y A Z 42--＋42He 每发生一次α衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减小2，质量数减少4．α衰变的实质是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子（即氦核）．（核内He n H 42101122→+）（2）β衰变的一般方程为X A Z →Y A Z 1+＋01-e ．每发生一次β衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数增加1，质量数不变．β衰变的实质是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子．（核内110011n H e -→+）， +β衰变：e Si P 0130143015+→（核内e n H 011011+→）（3）γ射线是伴随α衰变或β衰变同时产生的、γ射线不改变原子核的电行数和质量数．其实质是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量（核处于激发态）而辐射出光子．[例题1] 钍核Th 23290经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核，则（ ）A.铅核的符号为Pb 20882，它比Th 23290少8个中子 B.铅核的符号为Pb 20478，它比Th 23290少16个中子 C.铅核的符号为Pb 20882，它比Th 23290少16个中子 D.铅核的符号为Pb 22078，它比Th 23290少12个中子解析：根据质量数守恒有232=6×4+M ,得M =208;根据核电荷数守恒90=Z +6×2-4, Z =82； 中子数相差(232-90)-(208-82)=16 答案： C【变式训练1】铀（U 23892）经过α、β衰变形成稳定的铅（Pb 20682），问在这一变化过程中，共有多少中子转变为质子（ ） A ．6 ； B ．14； C ．22 ； D ．32解析：U 23892衰变为Pb 20682，需经过 8 次α衰变和 6次β衰变，每经过一次β衰变就会有一个中子转变为质子，同时放出一个电子，所以共有6个中子转化为质子． 答案：A考点2.核反应方程有问题剖析：1．无论何种反应方程必须遵守电荷数守恒，质量数守恒规律，有些核反应方程还要考虑到能量守恒规律（如裂变和聚变方程常含有能量项）2．核反应方程中的箭头→表示反应进行的方向，不能把箭头写成等号 3．写核反应方程必须有实验依据，决不能毫无根据地编造。
人教版高中物理选择性必修第三册第五章《原子核》知识要点复习与练习
人教版高中物理选择性必修第三册第五章《原子核》知识要点1、天然放射现象说明原子核内部是有结构的。
2、原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线。
（3种射线的比较）3、贝可勒尔发现天然放射现象:42He ＋147N ―→178O ＋11H ，(卢瑟福发现质子,第一次实现了原子核的人工转变)42He ＋B e 49―→C 612＋10n(查德威克发现中子)42He ＋2713Al ―→3015P ＋10n. 3015P ―→S i 1430＋e 10(约里奥—居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子)。
4、放射性的应用：工业上可以用γ射线来探测工件内部裂痕、γ射线照射种子培育新品种农业上利用3015P 作为示踪原子来研究农作物对磷肥的吸收情况5、半衰期：N=N 0(12)t τ m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ 衰变的快慢只由核内部自身的因素决定，跟原子所处的化学状态和外部条件无关。
半衰期是一个统计规律，只适用于大量的原子核。
6、α衰变：23892U →23490Th ＋He 24。
实质：210n ＋211H ―→He 24β衰变：23490Th →23491Pa ＋e −10 ，实质 ：10n ―→11H ＋0－1e 7、核力是强相互作用力、短程力；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。
8、爱因斯坦质能方程：E ＝mc 2 ΔE ＝Δmc 29、重核裂变（链式反应）:23592U ＋10n ―→14456Ba ＋8936Kr ＋3n 01U 92235＋10n ―→X e 54136＋S r 3890＋10n 01（注：有中子参与要生成更多中子）轻核聚变（热核反应）:21H ＋31H ―→He 24＋10n ＋17.6MeV核反应方程的两个基本规律：质量数守恒和电荷数守恒小题快练：1.轨道电子俘获(EC)是指原子核俘获了其核外内层轨道电子所发生的衰变，如钒(V 2347)俘获其K 轨道电子后变为钛(Ti 2247)，同时释放一个中微子νe ，方程为V 2347+e −10−−→Ti 2247+νe 。
放射性测量方法复习题及答案1.docx
放射性测量方法复习题及答案1.什么是原子核的衰变？简述核衰变的三种类型、衰变机制及表达式。
&一衰变应分别说明三种方式；y跃迁应包括内转换电子发射；并说明特征X射线和俄歇电子发射的机理。
答：放射性同位素（核素）是不稳定核素,能自发地放出各种射线,转变成另外一种同位素（核紊通常，这个转变过程就叫原子核的衰变。
衰变之前的原子核叫母体（母核）；衰变之后的原子核叫子体（子核）。
大部分放射性同位素经历一次衰变后，其子体核仍然是放射性的，还要继续发生衰变，直到最后转变成稳定的同位素（核素）。
原子核衰变的类型包括：a-衰变、B-衰变、丫-跃迁；衰变又包括：厂-衰变、B *-衰变、电子俘获（EC）; Y-跃迁包括同质异能跃迁、内转换电子发射；电子俘获（EC）和内转换电子发射又都伴随特征x射线发射和俄竭电子发射。
a-衰变：一个a粒子就是一个氨原子核，由2个质子和2个中子组成。
母体核发射一个a粒子。
衰变产生的子体核质量数减少4,原子序数减少2:ar衰变：母体核是丰中子核，将1个中子转变成1个质子+ 1个电子和1个中微子。
中微子是电中性的，质量很小很小，可以忽略不及。
衰变前后母体核和子体核的质量数没有改变，子体核的原子序数增加1:；X ———十-+i^ + e + D n ―» p + e + u伊衰变：母体核是丰质子（缺中子）核，将1个（束缚的）质子转变成1个中子+ 1个正电子和1个中微子。
衰变前后母体核和子体核的质量数没有改变，子体核的原子序数减少1:—z A y + e+ +v p ^>n + e+ +v电子俘获（CE）:母体核是丰质子（缺中子）核，原子核中的1个质子从核外俘获1个壳层电子转变成1个中子+ 1个中微子。
衰变前后母体核和子体核的质量数没有改变，子体核的原子序数减少1；+ e ——> z-i^7 + v P + 4 ~n + vy-跃迁:绝大多数Y射线的发射是伴随着放射性核素的a衰变或。
放射物理与防护练习题
放射物理与防护练习题放射物理与防护习题与答案第一章核物理基础（物质得结构、核转变)第一节学习目标及学习指导一、学习目标(一)掌握内容1.放射性核素衰变得类型。
2.原子核得衰变规律。
(二)熟悉内容熟悉原子结构、原子核结构。
（三)了解内容衰变平衡。
二、学习指导１.从初期理论得实验基础入手展开对原子结构得介绍,通过玻尔得原子模型引入玻尔假设、氢原子得玻尔理论,得出轨道半径、能量与量子数n得关系。
核外电子结构、原子能级、原子核外壳层电子得结合能,原子核得结构、原子核得结合能。
2.核素有两大类,即放射性核素与稳定性核素。
放射性核素又分为天然放射性与人工放射性核素。
放射性核素发生衰变过程中遵守电荷、质量、能量、动量与核子数守恒定律。
3.原子核得衰变规律可用衰变常数、半衰期、平均寿命、放射性活度来衡量。
有些放射性核素可以发生递次衰变。
第二节习题集一、A1型题:每道试题由1个以叙述式单句出现得题干与4~５个供选择得备选答案构成,请您从备选答案中选择１个最佳答案。
1.关于物质结构得叙述,错误得就是Ａ.物质由原子组成B.核外电子具有不同壳层C．一般每层上得电子数最多就是2n２个Ｄ.核外得带负电荷得电子出现得几率称为“电子云” E.最外层电子数最多不超过10个２.关于原子核外结构得叙述，错误得就是A.原子均由原子核及核外电子组成B.电子沿一定轨道绕核旋转C.核外电子具有不同壳层D.Ｋ层电子轨道半径最小E．K层最多容纳8个电子3.关于原子能级得相关叙述,错误得就是Ａ.电子在各个轨道上具有得能量就是连续得 B.原子能级,以电子伏特表示 C.结合力与原子序数有关D.移走轨道电子所需得最小能量为结合能E．原子处于能量最低状态时叫基态4．下列说法错误得就是A．原子能级就是指电子与核结合成原子时,能量得减少值Ｂ.结合能表示将电子从原子中移走所需得最小能量 C.原子能级就是结合能得负值D.原子中结合能最大得电子，能级最低Ｅ.原子能级与结合能数值相等5．轨道半径最小得壳层就是A．K层 B.L层 C.Ｍ层Ｄ．N 层E．O 层6.最多可容纳8个电子得壳层就是 A.Ｋ层 B.L层 C.M层D.N层Ｅ.Ｏ层７．电子伏特（eV)与焦耳(J)得关系就是A．１ｅV=1、６×1０-1９J Ｂ．1J=1、6×10-19ｅＶC．1eV＝1J D.1eV=１、6×10１9J E.以上都不对8.原子能级与结合能得关系就是A.原子能级就是结合能得负值B．二者绝对值相等 C.二者符号相反 D.以上都对 E.以上都不对９.描述绕原子核运动得电子所处得状态得量子数有A．主量子数nB.角量子数ＬＣ.磁量子数mＬD．自旋量子数m s E.以上都可以10.原子中壳层电子吸收足够得能量脱离原子核得束缚变为自由电子得过程称为Ａ.基态B．激发C．跃迁D．特征光子 E.电离11．可以用来描述放射性核素衰变快慢得物理量就是Ａ.衰变常数Ｂ.半衰期 C.平均寿命 D.放射性活度 E.以上都就是１2.一放射性核素经过3个半衰期得时间后放射性核素数为原来得A.１／2B．1/３ C.1／4D．１/8 E．1/1613.放射系母体为A,子体为B,其核素数目分别为NＡ（t)、N B(t），放射性活度为A A(t)、ＡB(ｔ),达到放射平衡后Ａ．N A(ｔ)=ＮＢ(ｔ) B.A A(t)=ＡＢ(t) C．N A(t)、N B(t)不随时间变化D．ＮＡ(t)、N B(ｔ)得比例不随时间变化Ｅ.以上都不对１4.放射性活度得国际单位就是A．居里B．秒-1Ｃ．戈瑞 D.伦琴E.贝可勒尔15.下列公式中错误得就是 A.Ｔe=T＋Tｂ B. C. D．E．1 6.关于放射性核素衰变得说法错误得就是A.放射性核素分为天然放射性核素与人工放射性核素Ｂ.人工核素主要由反应堆与加速器制备Ｃ.放射性核素衰变过程遵守电荷、质量、能量、动量与核子数守恒定律D.放射性衰变就是放射性核素本身得特性E．放射性核素所放出得射线种类都就是单一得1７．原子核数因衰变减少一半所需得时间就是A.平均寿命B.衰变常数 C.放射性活度 D.半价层 E.半衰期18.贝可勒尔(Ｂq)与居里(Ci)得关系就是Ａ.1Ｂq＝1Ci Ｂ．1Ｂq=3、7×10１0CｉC.1Bq=3.7×109Ci Ｄ.1Ci===3.7×109Bq E．1C ｉ===3.7×1010Bｑ19．在电子俘获过程中,可能出现外层电子填补内层电子空位,而产生Ａ．特征X线B．俄歇电子 C.轫致X线D.γ光子E．Ａ＋B1.氢原子光谱得谱线系可用一个通式表达为 A. B. C. D． E.2.在原子中,电子带负电荷,原子核带正电荷,原子核对电子得吸引力称为结合力,距核愈近得电子结合力愈大,移动该电子所需要得能量愈大。
人教版初中高中物理选修三第五章《原子核》知识点复习(含答案解析)(1)
一、选择题1．我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要，研制了一种小型核能电池，将核反应释放的核能转变为电能，需要的功率并不大，但要便于防护其产生的核辐射。
请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是（ ）A ．32411120H+H He+n →B ．235114192192056360U+n Ba+Kr+3n →C ．238238094951Pu Am+e -→ D ．274301132150Al+He P+n →2．质子、中子和氘核的质量分别为m 1、m 2和m 3。
当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c 表示真空中的光速）（ ） A ．123()m m m c ＋－ B ．123()m m m c －－ C ．2123()m m m c ＋－D ．2123()m m m c －－3．朝鲜“核危机”举世瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆．因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚23994u P 这种23994u P 由铀23992U 衰变而产生．则下列判断中正确的是（ ）A ．23994u P 与23992U 具有相同的中子数B ．23994u P 与23992U 核内具有相同的质子数 C ． 23992U 经过2次β衰变产生23994u PD ． 23992U 经过1次α衰变产生23994u P4．K -介子方程为0ππK --→+，其中K -介子和π-介子是带负电的基元电荷，0π介子不带电。
一个K -介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP ，衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB ，两轨迹在P 点相切，它们的半径K R -与πR -之比为2∶1，如图所示，0π介子的轨迹未画出，由此可知π-介子的动量大小与0π介子的动量大小之比为 （ ）A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶65．一个静止在磁场中的放射性同位素原子核3015P ，放出一个正电子后变成原子核3014Si ，在图中近似反映正电子和Si 核轨迹的图是（ ）A ．B ．C ．D ．6．某原子核A 先进行一次β衰变变成原子核B ，再进行一次α衰变变成原子核C ，则（ ）A ．核C 的质子数比核A 的质子数少2B ．核A 的质量数减核C 的质量数等于3 C ．核A 的中子数减核C 的中子数等于3D ．核A 的中子数减核C 的中子数等于57．恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应．核反应方程为448224He He Be γ+→+ .以下说法正确的是( )A ．该核反应为裂变反应B ．热核反应中有质量亏损C ．由于核反应中质量数守恒，所以质量也是守恒的D ．任意原子核内的质子数和中子数总是相等的8．在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14，它所放射的粒子与反冲核X 的径迹是两个相切的圆．圆的直径比为7∶1，碳14的衰变方程是( )A ．14410624C He X →+ B ．14115606C e X -→+C ．14014617C e X -→+ D ．14212615C H X →+9．下列说法正确的是A ．天然放射现象的发现揭示了原子具有核式结构B ．温度升高，放射性元素衰变的半衰期减小C ．原子核发生β衰变后原子序数不变D ．人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质短的多，因此放射性废料容易处理 10．一个静止的铀核，放射一个α粒子而变为钍核，在匀强磁场中的径迹如图所示，则正确的说法( )A ．1是α，2是钍B ．1是钍，2是αC ．3是α，4是钍D ．3是钍，4是α11．某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为，112131671H+C N+Q →，115121762H+N C+X+Q →，方程式中Q 1，Q 2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表： 原子核 11H 32He42He 126C137N 157N质量/u1.0078 3.0160 4.0026 12.0000 13.0057 15.0001A ．X 是32He ，Q 2>Q 1B ．X 是42He ，Q 2>Q 1 C ．X 是32He ，Q 2<Q 1 D ．X 是42He ，Q 2<Q 112．钍核23290Th 经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核，则A ．铅核的符号为20882Pb ，它比23290Th 少8个中子B ．铅核的符号为20478Pb ，它比23290Th 少16个中子C ．铅核的符号为20882Pb ，它比23290Th 少16个中子D ．铅核的符号为22078Pb ，它比23290Th 少12个中子13．研究表明，中子（10n ）发生β衰变后转化成质子和电子，同时放出质量可视为零的反中微子e ν。
高考物理一轮复习第十三章原子结构原子核第2讲放射性元素的衰变、核能练习(2021年整理)
2019年高考物理一轮复习第十三章原子结构原子核第2讲放射性元素的衰变、核能练习编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019年高考物理一轮复习第十三章原子结构原子核第2讲放射性元素的衰变、核能练习）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2019年高考物理一轮复习第十三章原子结构原子核第2讲放射性元素的衰变、核能练习的全部内容。
第2讲放射性元素的衰变、核能板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
其中1～6为单选，7～10为多选)1．关于原子核中质子和中子的说法，正确的是( )A．原子核中质子数和中子数一定相等B．稳定的重原子核里,质子数比中子数多C．原子核都是非常稳定的D．由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，如果不断地增大原子核,形成的核也一定是不稳定的答案D解析自然界中较轻的原子核,质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多，A、B错误；天然放射性元素的原子核会衰变,并不稳定,C错误；核子间核力与电磁力都会随核子间距离的增大而减小，但核力减小得更快，由于核力作用范围有限，以及核力的饱和性,如果不断地增大原子核，大到一定程度时，相距较远的质子受到的核力不足以平衡它们之间的库仑力，原子核就不稳定了，D正确。
2。
如图所示,x为未知的放射源，L为薄铝片，计数器对α粒子、β粒子、γ光子均能计数.若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变，则,x可能是（)A．α、β和γ的混合放射源B．纯α放射源C．α和γ的放射源D．纯γ放射源答案C解析在放射源和计数器之间加上薄铝片后，计数器的计数率大幅度减小,说明射线中有穿透力很弱的粒子，即α粒子；在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，即只有γ射线；综合可知放射源可能是α和γ的放射源，故选C。
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原子核和放射性复习要点和习题答案第十四章 原子核和放射性通过复习后，应该:1.掌握原子核的结构和性质2.掌握原子核的放射性衰变3.掌握核衰变的规律和衰变常量与半衰期4.了解射线与物质作用及防护5.课后作业题14-1 如果原子核半径公式为R =1.2×10 -15 A 1/3 （A 为质量数），试计算:①核物质的密度;②核物质单位体积内的核子数。
解: ①原子核的质量M 可表示为M =Au =1.66×10 -27 A （u 为原子质量单位），而原子核的半径R =1.2×10 -15 A 1/3 ，则其体积V 为V =34πR 3 =34×3.14×（1.2×10 -15 A 1/3）3 =7.24×10 -45 A由密度的定义可得核物质的密度为 ρ=M/ V =1.66×10 -27 A /7.24×10 -45 A kg ·m -3 ≈2.3×10 17 kg ·m -3②由质量数A 和体积V 可进一步得到单位体积内的核子数n 为n =A/ V = A /7.24×10 -45 A m -3 =1.38×10 44 m -314-2 计算2个 2H 原子核结合成1个 4He 原子核时释放出的能量（以MeV为单位）。
解: 核反应中质量亏损△m =2m D -m He =（2×2.013553-4.002603）u=0.024503u,对应的能量为 △E =△m ·c 2 =0.024503×931.5MeV=22.82MeV14-3 解释下列名词:（a）同位素、同质异能素、结合能、平均结合能、质量亏损;（b）核衰变、α衰变、β衰变、γ衰变、电子俘获、内转换;（c）半衰期、平均寿命、放射性活度、放射平衡、同位素发生器。
答: （a）①同位素:原子序数Z相同而质量数A不同的核素在元素周期表中占有相同的位置，这些核素称为同位素。
②同质异能素:原子核通常处于基态，但也有些原子核处于寿命较长的亚稳态能级，与处于基态的同原子序数同质量数的原子核相比，这些处于亚稳态的原子核叫做同质异能素。
③结合能:当核子与核子结合成原子核时，要释放出能量，这些能量称为它们的结合能，它也等于原子核完全分解为自由核子时所吸收的能量。
④平均结合能:若某原子核的结合能为△E，核子数（即质量数）为A，则两者的比值△E/A叫做平均结合能，其大小可以表示原子核结合的稳定程度。
⑤质量亏损:原子核的静止质量要比组成它的核子的静止质量总和要小一些，这一差值叫做质量亏损。
（b）①核衰变:放射性核素能够自发地进行多种方式的变化，并释放能量，He （即α粒子）的衰变叫这种变化称为核衰变。
②α衰变:原子核放射出氦核42做α衰变。
③β衰变:它包括β- 、β+、电子俘获三种。
β-衰变:当原子核内中子过多，质子偏少时，其中一个中子会自动转变为质子，原子核放出一个电子（即β-粒子）和一个反中微子，这叫做β-衰变。
β+衰变是:当原子核内质子过多，中子偏少时，其中一个质子自动转变为中子，发射出一个正电子和一个中微子，在这个过程中原子核发射出正电子（即β+粒子），这叫β+衰变。
电子俘获:在中子过少的原子核内，质子也可以俘获一个核外电子，发射中微子，而转变成中子，这叫电子俘获。
④γ衰变:原子核处于激发态时，会跃迁到能量较低的激发态或基态，这时发射出γ光子，形成γ射线，这种衰变叫做γ衰变。
⑤电子俘获:在中子过少的原子核内部，质子也可以俘获一个核外电子，发射一个中微子，而转变为中子，这种衰变叫做电子俘获。
⑥内转换:在某些情况下，原子核从激发态向较低能态跃迁时，不辐射出γ光子，而把这时释放的能量直接交给内层电子，使电子从原子中飞出，这种现象称为内转换。
（c）①半衰期:放射性核素在数量上衰变掉一半所经历的时间，叫半衰期，它是一个反映放射性核素衰变快慢的物理量。
②平均寿命:对于数量确定的放射性样品，在全部衰变之前，其平均生存的时间叫平均寿命，也是一个反映放射性核素衰变快慢的物理量。
③放射性活度:在单位时间内衰变的原子核的个数叫做放射性活度，又叫放射性强度，其大小反映了放射源发出射线的强弱。
④放射平衡:在放射系中，母体和各代子体是共存的，在母体A的半衰期远大于子体B的半衰期的情况下，当经过一定的时间后，子体每秒衰变的核数等于它从母体衰变而得到补充的核数，子体的核数不再增加，子体和母体的放射性活度相等，这种状态叫做放射平衡。
⑤同位素发生器:利用放射平衡，从长寿命的核素不断地获得短寿命的核素的装置叫做同位素发生器，通俗名称为“母牛”。
14-4 在α、β-、β+、电子俘获衰变中，各产生的子核的原子序数和质量数是怎么变化的? 在元素周期表中的位置有何变化?答: α衰变，与母核相比，其子核的原子序数Z减2，质量数A减4，在元素周期表中前移了2个位置;β-衰变，与母核相比，其子核的原子序数Z增加1，质量数A保持不变，在元素周期表中后移了一个位置; 习题14-5附图β+衰变和电子俘获，这两种衰变的子核质量数与母核相同，但原子序数都减1，在元素周期表中前移了一个位置。
14-5 为什么在同种β衰变中β射线的能谱是连续的?内转换电子的能量分布是否也是连续的?答: 因为β衰变所释放的能量主要为β粒子和反中微子所共有（子核质量大，其反冲能量可忽略不计），但是能量在它们之间的分配是不固定的，β粒子所具有的能量可以从零到最大值E0之间的各种数值，形成一个连续的能谱，如本题附图所示。
且能谱中大约以能量为E0/3的β粒子最多，β粒子的平均能量接近E0/3。
一般图表上所给出的β射线的能量都是最大能量E0。
而内转换电子则是原子核从激发态向较低能态跃迁时不辐射γ光子，而把这部分能量直接交给内层电子，使其脱离原子核的束缚而产生的，所以其能量分布是不连续的。
14-6 32 P的半衰期为14.3天，求它的衰变常数和平均寿命。
解: 已知半衰期T=14.3天=14.3×24×3600s≈1.24×10 6 s，根据它与衰变常数λ的关系可得λ=0.693/T= 0.693/1.24×10 6 s -1 =5.59×10 -7 s -1又根据半衰期T与平均寿命τ的关系,可得τ≈1.44T=1.44×14.3天=20.6天14-7 1.0μg纯32 P的放射性活度是多少居里?经过多少天32 P样品的放射性活度衰变到原来的1/8?（32 P的半衰期为14.3天）解 : ①根据放射性活度的定义以及衰变常数λ与半衰期T的关系，放射性活度A可表示为A=λN=0.693 N/ T , 32 P的半衰期为T=14.3天=14.3×24×3600s≈1.24×10 6 s，1.0μg纯32 P含有原子核的个数N=1.0×10 -6×6.022×10 23/32=1.88×10 16个，代入上式得A=0.693×1.88×110 16 /1.24×10 6 Bq≈1.051×10 10 Bq≈0.284Ci②这时需要应用半衰期T 表示的放射性活度公式A =A 0 T t )21( , 已知A =81A 0 ，T =14.3天，代入上式得81A 0 = A 03.14)21(t , A 0 21()3 = A 03.14)21(t, 3=t/14.3 故放射性活度衰变到原来1/8所经历的时间为 t =14.3×3天= 42.9天。
14-8 131 I 的半衰期是8.04天，它在12日上午9时测得的放射性活度为15mCi ，到同月30日下午3时，放射性活度还有多少?解: 从12日上午9时到同月30日下午3时，经历的时间为18天6小时，即t =18.25天，已知原来的放射性活度A 0 =15mCi ， 131I 的半衰期T =8.04天，则经18.25天后的放射性活度变为 A = A 0T t)21( =15×（21）18.25/8.04 ≈15×（21）2.27 mCi ≈3.11mCi 14-9 1.0g 的22688Ra ，其放射性活度为0.98Ci ，求 22688Ra 的半衰期（1年等于3.1557×10 7 s ）。
解 :1.0g 的 22688Ra 含的原子核个数为1.0×6.022×10 23 /226=2.66×1021 个，放射性活度A =0.98Ci=0.98×3.7×10 10 Bq=3.63×10 10 Bq ，根据放射性活度公式A =λN =0.693N /T ,可得22688Ra 的半衰期为T =0.693N / A =0.693×2.66×10 21 /3.63×10 10 s=5.08×10 10 s ≈1609年14-10 利用 131 I 的溶液作甲状腺扫描，在溶液出厂时只需要注射0.5mL 就够了，如果溶液出厂后贮存了16天，作同样的扫描需要注射多少毫升?（ 131 I的平均寿命为11.52天）解: 已知 131 I 的平均寿命τ为11.52天，由τ=14.4T 的关系，可得它的半衰期T 为 T =τ/1.44=11.52/1.44天=8天假设出厂时0.5mL 的溶液中131 I 原子核个数为N 0 ，贮存16天后，其131 I 原子核个数变为 N = N 0 T t )21(= N 0·816)21(=41N 0 也就是说，经16天后0.5mL 溶液中只有出厂时的131 I 原子核数的1/4，因此要达到同样的扫描效果，需要2mL 的溶液。
14-11 一个含有 3H 的样品，放射性活度为0.01μCi ，问该样品中3H 的含量是多少克?（3H 的半衰期为12.33年，1年=3.1557×10 7 s ）解: 放射性核素的半衰期T 、放射性活度A 、原子核的个数N 三者之间有以下关系 A =0.693N /T , 根据题意，式中的A =0.01μCi=0.01×3.7×10 4Bq=370Bq ，半衰期T =12.33年=12.33×3.1557×10 7 s=3.89×10 8 s ，由此可得，该放射性样品中含3H 原子核的个数N 为N =AT /0.693=370×3.89×10 8 /0.693 个=2.08×10 11 个因此该放射性样品中含3H 的克数为m =3×2.08×10 11 /6.022×10 23 g=1.04×10 -12 g14-12 一放射性物质含有两种放射性核素，其中一种的半衰期为1天，另一种的半衰期为8天，开始时短寿命核素的放射性活度为长寿命的128倍，问经过多长时间后两者的放射性活度相等?解: 已知长寿命核素的半衰期T 1 =8天，短寿命的半衰期T 2 =1天，设长寿命的核素开始时的放射性活度为A 0 ，根据题意，这时短寿命的放射性活度为128 A 0 ，则长寿命的和短寿命的放射性活度可分别表示为A1 = A01111)21(Tt= A01118)21(t, A 2 =128 A01112)21(Tt=128 A0t)21(经历一定时间t后，两者相等，即A1 = A 2，则由上面两式可得A1118)21(t=128 A0t)21(, )21(t/8-t =128=)21(-7 , t/8 - t= -7, 解得，t=8，即经过8天后两者的放射性活度相等。