题目内容
同位素原子在许多方面有着广泛的应用．
(1)1934年，科学家在用α粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，更意外的是，拿走α放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍能继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射一样，也有一定的半衰期．
①写出α粒子轰击铝箔(
)产生中子核反应方程式，并对比与普遍的化学方程式的本质区别．
②上述产生的具有放射性的同位素叫做放射性同位素，写出其产生正电子核反应方程式．
③简要说明放射性的同位素的应用，并至少举出两个实验应用的例子．
(2)用CH3COOH与H18OC2H5在酸催化下发生酯化反应，18O最后存在于哪种产物中？
在2SO2＋O2
2SO3的可逆反应平衡后，充入18O2，问过一段时间重新建立平衡后，18O存在于哪些物质中？
(3)用32P标记噬菌体的DNA，侵染细菌后32P可出现在
[ ]
A．噬菌体残留的外壳内 B．细菌的残体内
C．全部子噬菌体内 D．极少数子代噬菌体内
解析：
|
(1)① ② ③放射性同位素的应用主要分两类：一是利用它的射线，二是做示踪原子．例如，利用钴60放出的很强的γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹，这种γ射线探伤．在农业施肥的肥料中加一些放射性同位素，就会知道哪种农作物在什么季节最能吸收含哪种元素的肥料．另外，在生物学研究方面，同位素示踪技术也起着十分重要的作用． (2)18O最后存在于酯中，18O存在于所有物质中(SO2、SO3、O2中) (3)D 因为噬菌体侵染细菌时，只注入噬菌体的DNA，蛋白质外壳留在细胞外，在细菌体内利用注入的DNA为模板，复制出新的DNA同时合成蛋白质外壳，再组装成新的噬菌体．因此只有当初侵染时，注入的少数DNA组装成噬菌体内有32P． |
与普通化学方程式的区别是：普通化学反应原子核不变，而核反应过程中原子核发生了变化．
＝kt．其中c0为放射性物质的初浓度，c为某一指定时刻的浓度，t为反应所经历的时间，k为速率常数．同位素原子在许多方面有着广泛的应用，利用放射性同位素浓度的测定，根据其半衰期可以确定岩石、古代动植物化石的“年龄”．
%，某考古队在一山洞中发现一些古代木头燃烧的灰烬，经分析14C的含量为总碳量的9.87×10－15%，已知14C半衰期为5700年，试计算灰烬距今约多少年？
2SO3的可逆反应达平衡后，充入18O2，则经过一段时间重新建立平衡后，18O2主要存在于哪些物体中？
图7
31.大约在 世纪 年代以后，人类利用化石能源（煤炭、石油、天然气）的比重超过了生物能源。造成这种变化的历史条件是： 。
32.据测算，我国工业产品能源、原材料的消耗占企业生产成本的75%左右，如果能降低1个百分点，就能取得100多亿元的效益。我国应采取哪些措施降低能耗？
33.在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。
（1）核反应方程式
U+n→
Ba+
Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为 ，a= 。以m U、m B a、m K r分别表示
U、
Ba、
Kr核的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE= 。
（2）有一座发电能力为P=1.00×106 kW的核电站，核能转化为电能的效率η=40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题（1）中的核反应，已知每次核反应过程放出的核能ΔE=2.78×10－11 J，
U核的质量mU=390×10－27 kg。求每年（1年=3.15×107 s）消耗的
U的质量。
34.自然界中的铀和钴都有同位素。
（1）铀主要以三种同位素的形式存在，三种同位素的原子百分含量分别为
U 0.005%、
U 0.72%、
U 99.27%。请列出计算U元素近似原子量的计算式（不必算出具体数值）： 。
（2）放射性同位素60Co能够产生γ射线。高速运动的γ射线作用于DNA，能够产生氢键断裂、碱基替换等效应，从而有可能诱发生物产生 ，使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种。此外用γ射线照射过的食品有利于贮藏，这是因为γ射线能 、 。在进行照射生物或食品的操作时，需要注意人体防护。操作完毕后，人体 （可以、不可以）直接触摸射线处理过的材料。
35.中国发展核武器对世界政治军事格局产生了深远影响。请回答。
（1）根据下表资料分析我国核试验的特点。
比较项目 国别 | 首次核试 验年代 | 试验 次数 | 备 注 |
美国 | 1945 | 1032 |
|
苏（俄） | 1949 | 715 |
|
英国 | 1952 | 45 | 不包括1962年以后与美国共同试验之次数 |
法国 | 1960 | 210 |
|
中国 | 1964 | 45 |
|
（2）结合所学知识说明我国核试验的目的。
（3）我国在核武器使用问题上坚持的原则是什么？这一原则所依据的我国外交政策的基本点是什么？
36.我们应如何辩证地看待人类对核资源的利用？
图4
31.大约在 世纪 年代以后，人类利用化石能源（煤炭、石油、天然气）的比重超过了生物能源。造成这种变化的历史条件是： 。
32.据测算，我国工业产品能源、原材料的消耗占企业生产成本的75%左右，如果能降低1个百分点，就能取得100多亿元的效益。我国应采取哪些措施降低能耗？
33.在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。
（1）核反应方程式
U+n→
Ba+
Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为 ，a = 。以,m U、m B a、m K r分别表示
U、
Ba、
Kr核的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE= 。
（2）有一座发电能力为P=1.00×106kW的核电站，核能转化为电能的效率η=40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题（1）中的核反应，已知每次核反应过程放出的核能ΔE=2.78×10－11 J，
U核的质量mU=390×10－27 kg。求每年（1年=3.15×107 s）消耗的
U的质量。
34.自然界中的铀和钴都有同位素。
（1）铀主要以三种同位素的形式存在，三种同位素的原子百分含量分别为
U 0.005%、
U 0.72%、
U 99.275%。请列出计算U元素近似原子量的计算式（不必算出具体数值）： 。
（2）放射性同位素60Co能够产生γ射线。高速运动的γ射线作用于DNA，能够产生氢键断裂、碱基替换等效应，从而有可能诱发生物产生 ，使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种。此外用γ射线照射过的食品有利于贮藏，这是因为γ射线能 、 。在进行照射生物或食品的操作时，需要注意人体防护。操作完毕后，人体 （可以、不可以）直接触摸射线处理过的材料。
35.中国发展核武器对世界政治军事格局产生了深远影响。请回答：
（1）根据下表资料分析我国核试验的特点。
比较项目
国 别 | 首次核试验年代 | 试验次数 | 备 注 |
美国 | 1945 | 1032 |
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苏（俄） | 1949 | 715 |
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英国 | 1952 | 45 | 不包括1962年以后与美国共同试验之次数 |
法国 | 1960 | 210 |
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中国 | 1964 | 45 |
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（2）结合所学知识说明我国核试验的目的。
（3）我国在核武器使用问题上坚持的原则是什么？这一原则所依据的我国外交政策的基本点是什么？
36.我们应如何辩证地看待人类对核资源的利用？