题文
一块含铀的矿石质量为M,其中铀元素的质量为m。铀发生一系列衰变,最终生成物为铅。已知铀的半衰期为T,那么下列说法中正确的有( )A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变C.经过三个半衰期后,其中铀元素的质量还剩m/8D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2
题型:未知 难度:其他题型
答案
C
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解析
解答本题的关键是熟练掌握有关半衰期的运算,弄清总质量、衰变质量、衰变时间,半衰期之间关系.总质量m、衰变质量m1、衰变时间,半衰期之间关系为:
,n为半衰期次数,即
,t0为半衰期,t为衰变时间,所以在本题中有:经过2T剩余
为:
,发生衰变的为
故AB错误;故C正确;经过时间T后该矿石的质量为:
,故D错误.
故选C.
点评:本题考查了半衰期的有关运算,对于半衰期的物理意义以及有关运算要熟练掌握.
考点
据考高分专家说,试题“一块含铀的矿石质量为M,其中铀元素的质量.....”主要考查你对 [半衰期 ]考点的理解。
半衰期
半衰期:
1、放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。
2、计算式为:
,N表示核的个数,此式也可以演变成,N表示核的个数,此式也可以演变成

或,式中m表示放射性物质的质量,n表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。
3、半衰期由核内部本身的因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关。
衰变次数的计算方法:
(1)根据β衰变不改变质量数,首先由质量数改变确定α衰变次数,然后根据核电荷数守恒确定β衰变次数。
(2)设放射性元素经过n次α衰变和m次β衰变后,变成稳定的新元素
,则表示该核反应的方程为
根据电荷数守恒和质量数守恒可列方程:
以上两式联立,解得:
由此可见,确定衰变次数可归结为解一个二元一次方程组。


