题目内容

正电子发射计算机断层显像技术(PET),它的基本原理是:将放射性同位素
 
15
8
O注入人体,参与人体的代谢过程.
 
15
8
O
在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图象.根据PET原理,回答下列问题:
(1)写出
 
15
8
O的衰变方程
 
15
8
O→
 
15
7
N+
 
0
1
e
 
15
8
O→
 
15
7
N+
 
0
1
e

(2)将放射性同位素15O注入人体,15O的主要用途是
B
B

A.利用它的射线   B.作为示踪原子
C.参与人体的代谢过程  D.有氧呼吸
(3)PET中所选的放射性同位素的半衰期应
.(填“长”或“短”或“长短均可”)
分析:(1)15O在人体内衰变放出正电子,故衰变为β衰变,β衰变是原子核内的中子转化为质子,并产生一个电子的过程,即发生β衰变时衰变前后质量数不变,电荷数增加.写出衰变方程即可.
(2)找出15O的作用,进行判断即可.
(4)在受检体内存留时间要短,这样才安全.
解答:解:(1)15O在人体内衰变放出正电子,故衰变为β衰变,所以衰变方程为:
8
15O→715N+10e
(2)将放射性同位素15O注入人体,15O在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,所以它的作用是为了被探测到的,即它的用途是作为示踪原子,故选:B
(3)在受检体内存留时间要短,这样才安全.故填:短
故答案为:(1)815O→715N+10e
(2)B;(3)短
点评:这是一个理论联系实际的题目,在处理时找准考查的知识点,这一块的知识点比较简单,找出后直接应用即可.
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(1)(5分)正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是:将放射性同位素15 O注入人体,参与人体的代谢过程,15 O在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图像,根据PET原理,回答下列问题。

①写出15 O的衰变和正负电子湮灭的方程式                          

②将放射性同位素15 O注入人体,15 O的主要用途是                  

A.利用它的射线   B.作为示踪原子

C.参与人体的代谢过程   D.有氧呼吸

③设电子的质量为m,所带电荷量为q,光速为c,普朗克常量为h,则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=                    

④PET中所选的放射性同位素的半衰期应                。(填“长”、“短”或“长短均可”)

(2)(10分)在原子核物理中,研究核子与核子关系的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似、两个小球A和B用轻质弹簧相连。在光滑水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球,如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后,A球与挡板P发生碰撞,碰撞后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连。过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m。

    ①求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。

②求在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。

 

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