Question

[物理--选修3-5]
（1）据2011年3月14日法新社报道，日本核泄漏事故正在加剧，福岛第一核电站3号机组可能已经出现“堆芯熔毁”现象，3号机组所用核燃料为铀₉₂²³⁸U和钚₉₄²³⁹p_u，下列关于该核泄漏事件的分析正确的是

 

A．铀238俘获中子形成铀239，再经一次β衰变，可成为原子反应堆中的燃料钚239
B．钚的半衰期为24100年，则24100年后泄漏物质中钚原子的总数将降低为原来的

1

4

C．₉₄²³⁹p_u衰变时放出的α射线比β射线的贯穿本领强
D．在核泄漏的地区由于受到大剂量辐射，会出现癌症、甲状腺病患者增多的现象
（2）在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别是m_a、m_b，两球在t₁时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图象如图所示．下列关系正确的是

 

A．m_a＞m_b　　　          B．m_a＜m_b
C．m_a=m_b　　         　D．无法判断．

Answer 1

分析：（1）正确解答本题需要掌握：根据质量数和电荷数守恒正确判断核反应的产物；正确理解半衰期并能进行有关运算；理解α、β射线的特点及应用；了解放射性的危害与防护．
（2）该碰撞过程中动量和能量守恒，根据动量和能量守恒列出方程结合图象即可判断两球质量关系．

解答：解：（1）A、₉₂²³⁹U需要经过2次β衰变，才变为原子反应堆中的燃料钚₉₄²³⁹p_u，故A错误；
B、根据m=m0×(

1

2

)n，可知经过24100年n=1，带入得泄漏物质中钚原子的总数将降低为原来的

1

2

，故B错误；
C、α射线比β射线的贯穿本领弱，但是电离本领α射线比β射线强，故C错误；
D、长时间接受大剂量辐射，导致染色体变异，会出现癌症、甲状腺病患者增多的现象，故D正确．
故选D．
（2）两球碰撞过程中，动量、动能守恒，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
联立①②解得：v1=

ma-mb

ma+mb

v0，v2=

2ma

ma+mb

 v0
由图象可知碰后a球速度v₁小于零，因此m_a＜m_b，故ACD错误，B正确．
故选B．

点评：对于原子物理部分知识很多是属于记忆部分的，因此需要注意平时的记忆与积累；碰撞过程中满足动量守恒，注意利用动量和能量的观点来解答这类问题．