Question

4．核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能，有种核电池使用放射性同位素$\underset{239}{94}$Pu，$\underset{239}{94}$Pu衰变为$\underset{235}{92}$U和X粒子，并释放处γ光子，已知$\underset{239}{94}$Pu、$\underset{235}{92}$U和X粒子的质量分别为m_Pu、m_U、m，则下列说法正确的是（　　）

• A． X粒子是$\underset{4}{2}$He原子核
• B． $\underset{239}{94}$Pu衰变为$\underset{235}{92}$U和X粒子属于β衰变
• C． 核电池使用过程中由于发热会导致$\underset{239}{94}$Pu的半衰期变短
• D． 一个$\underset{239}{94}$Pu核衰变释放出的能量为（m_Pu-m_U-m）c²

Answer 1

分析 根据质量数守恒与电荷数守恒写出核反应方程；核反应的过程中亏损的质量等于反应前后质量的差；核反应的过程中释放的核能转化为新核与α粒子的动能以及光子的能量；半衰期与温度无关．

解答 解：A、根据质量数守恒与电荷数守恒可知，$\underset{239}{94}$Pu的衰变方程为：
$\underset{239}{94}$Pu→$\underset{235}{92}$U+$\underset{4}{2}$He+γ，
可知X粒子是$\underset{4}{2}$He原子核．故A正确；
B、由上衰变方程可知，属于α衰变．故B错误；
C、半衰期与放射性元素本身有关，与环境无关，所以核电池使用过程中发热不会导致$\underset{239}{94}$Pu的半衰期变短．故C错误．
D、释放的γ光子的能量为hv，核反应的过程中释放的能量为：E=（m_pU-m_U-m_α）c²．故D正确；
故选：AD．

点评 本题考查选修3-5中内容，关键熟悉教材，牢记这些知识点，注意结合能和比结合能的区别，注意两个概念的联系和应用．