Question

8．（1）在核反应堆中，铀核吸收中子会发生裂变，裂变的产物是多样的，所生成的核往往还会衰变，其中一个衰变过程可表述为${\;}_{53}^{131}$I→${\;}_{54}^{131}$Xe+${\;}_{-1}^{0}e$+△E，式中空格应为何种粒子？
（2）${\;}_{53}^{131}$I的半衰期为8天，开始时核废料中有N₀个₅₃¹³¹I核，经过16天，还有$\frac{{N}_{0}}{4}$个${\;}_{53}^{131}$I核．
（3）核电站的固体废料放射性比较强，要在核电站内的专用废物库放置5年，且在放置的初始阶段要对固体废料进行冷却处理．简述需要进行冷却处理的理由．

Answer 1

分析 正确解答本题需要掌握：放射性污染的防护；质量数和电荷数守恒在核反应方程中的应用；质能方程的应用．

解答 解：（1）据质量数和电荷数守恒可知，放射性碘（¹³¹I）发生的衰变后质量数不变，核电荷数增加1，所以是β衰变，方程为：${\;}_{53}^{131}$I→${\;}_{54}^{131}$Xe+${\;}_{-1}^{0}e$+△E，式中空格应为电子；
（2））${\;}_{53}^{131}$I的半衰期为8天，经过16天，即经过两个半衰期，还有$（\frac{1}{2}）^{2}=\frac{1}{4}$没有发生衰变．即还有$\frac{{N}_{0}}{4}$个${\;}_{53}^{131}$I核．
同时要注意N₀需足够大．
（3）核电站的固体废料放射性比较强，能放出γ射线，放出巨大能量．且刚开始放射性比较强，释放出的能量比较大，温度升高快，必须在初始阶段对核固体废料进行冷却处理．
故答案为：（1）_-1⁰e，电子；
（2）$\frac{1}{4}$N₀；
（3）核电站的固体废料放射性比较强，能放出γ射线，放出巨大能量．且刚开始放射性比较强，释放出的能量比较大，温度升高快，必须在初始阶段对核固体废料进行冷却处理．

点评 本题考查了核裂变的应用，在学习中注意将所学知识和实际应用相结合．
另外，该题的第二小问有一个不足之处，即没有说明N₀需足够大，因为半衰期是大量放射性原子发生衰变时的统计规律，对个别的原子没有意义．