题目
α射线、β射线不能同时产生 A. 对B. 错
α射线、β射线不能同时产生
- A. 对
- B. 错
题目解答
答案
B
解析
本题考查放射性衰变的基本规律,特别是α射线和β射线的产生条件及衰变过程的特点。关键在于理解一次衰变过程中原子核的变化遵循电荷数和质量数守恒,并明确不同射线的产生机制。
核心思路:
- α射线是氦核(电荷数+2,质量数4),β射线是高速电子(电荷数-1,质量数0)。
- 一次衰变中,原子核的变化需满足电荷数和质量数守恒。
- 若同一衰变过程中同时释放α射线和β射线,需验证是否满足守恒条件。
破题关键:
通过核反应方程式的电荷数和质量数守恒分析,判断是否存在同时释放α和β射线的可能。
核反应方程式的分析
假设某原子核$X$在一次衰变中同时释放α射线(氦核,记为$\alpha$)和β射线(电子,记为$\beta$),则核反应方程为:
$X \rightarrow Y + \alpha + \beta$
其中,$Y$为衰变后的产物核。
电荷数守恒
- $X$的电荷数$Z_X = Y$的电荷数$Z_Y + \alpha$的电荷数$Z_\alpha + \beta$的电荷数$Z_\beta$。
- $\alpha$的电荷数为$+2$,$\beta$的电荷数为$-1$,因此:
$Z_X = Z_Y + 2 - 1 \implies Z_Y = Z_X - 1$
质量数守恒
- $X$的质量数$A_X = Y$的质量数$A_Y + \alpha$的质量数$A_\alpha + \beta$的质量数$A_\beta$。
- $\alpha$的质量数为$4$,$\beta$的质量数为$0$,因此:
$A_X = A_Y + 4 \implies A_Y = A_X - 4$
结论
上述方程表明,若存在同时释放α和β射线的衰变,需满足:
- 电荷数减少1($Z_Y = Z_X - 1$)。
- 质量数减少4($A_Y = A_X - 4$)。
实际存在性:
虽然理论推导满足守恒,但自然界中一次衰变通常只释放一种射线(α或β),γ射线可能伴随但不带电。同时释放α和β射线的衰变极为罕见,但并非绝对不可能。因此,题目中“不能同时产生”的说法是错误的。