Question

8．（1）在核反應堆中，鈾核吸收中子會發(fā)生裂變，裂變的產(chǎn)物是多樣的，所生成的核往往還會衰變，其中一個衰變過程可表述為${\;}_{53}^{131}$I→${\;}_{54}^{131}$Xe+${\;}_{-1}^{0}e$+△E，式中空格應為何種粒子？
（2）${\;}_{53}^{131}$I的半衰期為8天，開始時核廢料中有N₀個₅₃¹³¹I核，經(jīng)過16天，還有$\frac{{N}_{0}}{4}$個${\;}_{53}^{131}$I核．
（3）核電站的固體廢料放射性比較強，要在核電站內的專用廢物庫放置5年，且在放置的初始階段要對固體廢料進行冷卻處理．簡述需要進行冷卻處理的理由．

Answer 1

分析 正確解答本題需要掌握：放射性污染的防護；質量數(shù)和電荷數(shù)守恒在核反應方程中的應用；質能方程的應用．

解答 解：（1）據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，放射性碘（¹³¹I）發(fā)生的衰變后質量數(shù)不變，核電荷數(shù)增加1，所以是β衰變，方程為：${\;}_{53}^{131}$I→${\;}_{54}^{131}$Xe+${\;}_{-1}^{0}e$+△E，式中空格應為電子；
（2））${\;}_{53}^{131}$I的半衰期為8天，經(jīng)過16天，即經(jīng)過兩個半衰期，還有$（\frac{1}{2}）^{2}=\frac{1}{4}$沒有發(fā)生衰變．即還有$\frac{{N}_{0}}{4}$個${\;}_{53}^{131}$I核．
同時要注意N₀需足夠大．
（3）核電站的固體廢料放射性比較強，能放出γ射線，放出巨大能量．且剛開始放射性比較強，釋放出的能量比較大，溫度升高快，必須在初始階段對核固體廢料進行冷卻處理．
故答案為：（1）_-1⁰e，電子；
（2）$\frac{1}{4}$N₀；
（3）核電站的固體廢料放射性比較強，能放出γ射線，放出巨大能量．且剛開始放射性比較強，釋放出的能量比較大，溫度升高快，必須在初始階段對核固體廢料進行冷卻處理．

點評 本題考查了核裂變的應用，在學習中注意將所學知識和實際應用相結合．
另外，該題的第二小問有一個不足之處，即沒有說明N₀需足夠大，因為半衰期是大量放射性原子發(fā)生衰變時的統(tǒng)計規(guī)律，對個別的原子沒有意義．