238U的半衰期是4.5×109年，假设一块矿石中含有2 kg的238U.求：(1)经过45亿年后，还剩多少238U?(2)假设发生衰变的铀都变成了206Pb，

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²³⁸U的半衰期是4.5×10⁹年，假设一块矿石中含有2 kg的²³⁸U.求：
(1)经过45亿年后，还剩多少²³⁸U?
(2)假设发生衰变的铀都变成了²⁰⁶Pb，矿石中含有多少铅？
(3)这时铀、铅的质量之比是多少？

答案

(1)1 kg (2)0.866 kg (3)1∶0.866

解析

(1)45亿年是²³⁸U的半衰期，这样还剩²³⁸U为1 kg. (3分)
(2)1 kg的²³⁸U衰变为²⁰⁶Pb，则铅的质量为

×1 kg="0.866" kg. (3分)
(3)铀、铅的质量之比为1∶0.866 (2分)

举一反三

科学家发现，太空中γ射线一般都是从很远的星体放射出来的.当γ射线爆发时，在数秒钟内所产生的能量，相当于太阳在过去一百亿年所发出的能量总和的一千倍左右，大致上等于太阳全部静质量所对应的能量的总和.科学家利用超级计算机对γ射线爆发的状态进行了模拟.经过模拟，发现γ射线爆发是起源于一个垂死的星球的“坍塌”过程，只有星球“坍塌”时，才可以发出这么巨大的能量.已知太阳光照射到地球上大约需要8 min.由此来估算：在宇宙中，一次γ射线爆发所放出的能量.(G=6.67×10^-11 N·m²/kg²，结果保留两位有效数字)

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原子反应堆的功率为10⁴ kW,1 h消耗的燃料为8.75 g.已知每个²³⁵U裂变时放出的核能为2×10⁸ eV，求核燃料中²³⁵U所占的百分比.

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1920年，质子已被发现，英国物理学家卢瑟福曾预言可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子.1930年发现，在真空条件下用α射线轰击铍(

)时，会产生一种看不见的、贯穿力极强的不知名射线和另一种粒子.经过研究发现，这种不知名射线具有如下的特点：①在任意方向的磁场中均不发生偏转；②这种射线的速度小于光速的十分之一；③用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来；用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来，并且被打出的氢核的最大速度v_H和被打出的氮核的最大速度v_N之比近似等于15∶2.若该射线中的粒子均具有相同的能量，与氢核和氮核碰前氢核和氮核可以为静止，碰撞过程中没有机械能的损失.已知氢核的质量M_H与氮核的质量M_N之比等于1∶14.
(1)写出α射线轰击铍核的核反应方程；
(2)试根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明该射线是不带电的，但不是γ射线，而是由中子组成的.

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用中子轰击锂核（₃⁶Li）发生核反应，产生氚和α粒子并放出4.8MeV的能量。
（1）写出核反应方程式；
（2）求上述反应中的质量亏损为多少千克（保留两位有效数字）；
（3）若中子与锂核是以等大反向的动量相碰，则α粒子和氚的动能之比是多少？

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某些建筑材料可产生放射性气体一氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并大量放出射线，从而危害人体健康.原来静止的氡核（₈₆²²²Rn）发生一次α衰变生成新核钋（Po）。已知放出的α粒子速度为v.
（1）写出衰变方程；
（2）求衰变生成的钋核的速度.

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