Question

[物理--選修3-5]
（1）據(jù)2011年3月14日法新社報道，日本核泄漏事故正在加劇，福島第一核電站3號機(jī)組可能已經(jīng)出現(xiàn)“堆芯熔毀”現(xiàn)象，3號機(jī)組所用核燃料為鈾₉₂²³⁸U和钚₉₄²³⁹p_u，下列關(guān)于該核泄漏事件的分析正確的是

 

A．鈾238俘獲中子形成鈾239，再經(jīng)一次β衰變，可成為原子反應(yīng)堆中的燃料钚239
B．钚的半衰期為24100年，則24100年后泄漏物質(zhì)中钚原子的總數(shù)將降低為原來的

1

4

C．₉₄²³⁹p_u衰變時放出的α射線比β射線的貫穿本領(lǐng)強(qiáng)
D．在核泄漏的地區(qū)由于受到大劑量輻射，會出現(xiàn)癌癥、甲狀腺病患者增多的現(xiàn)象
（2）在光滑的水平面上有a、b兩球，其質(zhì)量分別是m_a、m_b，兩球在t₁時刻發(fā)生正碰，并且在碰撞過程中無機(jī)械能損失，兩球在碰撞前后的速度圖象如圖所示．下列關(guān)系正確的是

 

A．m_a＞m_b　　　          B．m_a＜m_b
C．m_a=m_b　　         　D．無法判斷．

Answer 1

分析：（1）正確解答本題需要掌握：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒正確判斷核反應(yīng)的產(chǎn)物；正確理解半衰期并能進(jìn)行有關(guān)運算；理解α、β射線的特點及應(yīng)用；了解放射性的危害與防護(hù)．
（2）該碰撞過程中動量和能量守恒，根據(jù)動量和能量守恒列出方程結(jié)合圖象即可判斷兩球質(zhì)量關(guān)系．

解答：解：（1）A、₉₂²³⁹U需要經(jīng)過2次β衰變，才變?yōu)樵�子反�?yīng)堆中的燃料钚₉₄²³⁹p_u，故A錯誤；
B、根據(jù)m=m0×(

1

2

)n，可知經(jīng)過24100年n=1，帶入得泄漏物質(zhì)中钚原子的總數(shù)將降低為原來的

1

2

，故B錯誤；
C、α射線比β射線的貫穿本領(lǐng)弱，但是電離本領(lǐng)α射線比β射線強(qiáng)，故C錯誤；
D、長時間接受大劑量輻射，導(dǎo)致染色體變異，會出現(xiàn)癌癥、甲狀腺病患者增多的現(xiàn)象，故D正確．
故選D．
（2）兩球碰撞過程中，動量、動能守恒，所以有：
m_av₀=m_av₁+m_bv₂                        ①

1

2

ma

v

2 0

=

1

2

ma

v

2 1

+

1

2

mb

v

2 2

                   ②
聯(lián)立①②解得：v1=

ma-mb

ma+mb

v0，v2=

2ma

ma+mb

 v0
由圖象可知碰后a球速度v₁小于零，因此m_a＜m_b，故ACD錯誤，B正確．
故選B．

點評：對于原子物理部分知識很多是屬于記憶部分的，因此需要注意平時的記憶與積累；碰撞過程中滿足動量守恒，注意利用動量和能量的觀點來解答這類問題．