Question

13．核電池是通過半導(dǎo)體換能器，將放射性同位素衰變過程中釋放出的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽�有種核電池使用放射性同位素${\;}_{94}^{239}$Pu，${\;}_{94}^{239}$Pu衰變?yōu)?{\;}_{92}^{235}$U和X粒子，并釋放處γ光子，已知${\;}_{94}^{239}$Pu、${\;}_{92}^{235}$U和X粒子的質(zhì)量分別為m_Pu、m_U、m，則（　�。�

• A． X粒子是${\;}_{2}^{4}$He原子核
• B． ${\;}_{94}^{239}$Pu與${\;}_{92}^{235}$U的中子數(shù)相等
• C． 核電池使用過程中由于發(fā)熱會導(dǎo)致${\;}_{94}^{239}$Pu的半衰期變短
• D． 一個${\;}_{94}^{239}$Pu核衰變釋放出的能量轉(zhuǎn)變的電能為（m_Pu-m_U-m）c²

Answer 1

分析 根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程；核反應(yīng)的過程中虧損的質(zhì)量等于反應(yīng)前后質(zhì)量的差；核反應(yīng)的過程中釋放的核能轉(zhuǎn)化為新核與α粒子的動能以及光子的能量；半衰期與溫度無關(guān)．

解答 解：A、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，${\;}_{94}^{239}$pu的衰變方程為${\;}_{94}^{239}$Pu→${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{2}^{4}$He+γ，可知X粒子是${\;}_{2}^{4}$He原子核．故A正確；
B、${\;}_{94}^{239}$Pu有中子239-94=145個；${\;}_{92}^{235}$U有中子235-92=143個，可知二者的中子數(shù)不相等．故B錯誤；
C、半衰期與放射性元素本身有關(guān)，與環(huán)境無關(guān)，所以核電池使用過程中發(fā)熱不會導(dǎo)致${\;}_{94}^{239}$Pu的半衰期變短．故C錯誤．
D、釋放的γ光子的能量為hv，核反應(yīng)的過程中釋放的能量：E=（m_pU-m_U-m_α）c²，由于核反應(yīng)的過程中釋放的核能轉(zhuǎn)化為新核與α粒子的動能以及光子的能量，所以光子的能量小于（m_pU-m_U-m_α）c²，轉(zhuǎn)變的電能小于（m_Pu-m_U-m）c²．故D錯誤；
故選：A

點評 本題考查選修3-5中內(nèi)容，關(guān)鍵熟悉教材，牢記這些知識點，注意結(jié)合能和比結(jié)合能的區(qū)別，注意兩個概念的聯(lián)系和應(yīng)用．