题目
[单选,A1型题] 当母核的半衰期是子核半衰期的30倍时,可出现()。A. 暂态平衡B. 长期平衡C. 不平衡D. 不衰变E. 高压可加速衰变
[单选,A1型题] 当母核的半衰期是子核半衰期的30倍时,可出现()。
A. 暂态平衡
B. 长期平衡
C. 不平衡
D. 不衰变
E. 高压可加速衰变
题目解答
答案
A. 暂态平衡
解析
考查要点:本题主要考查放射性同位素母子核衰变平衡状态的判断,需理解暂态平衡与长期平衡的形成条件。
解题核心思路:
- 暂态平衡的条件是母核的半衰期远大于子核的半衰期(通常为几十倍以上)。此时母核衰变较慢,子核生成速率与衰变速率在母核未完全衰变前达到平衡,但随后母核继续衰变导致平衡被打破。
- 长期平衡通常要求母核的半衰期与子核相近或更短,但实际中较难实现。
- 题目中母核半衰期是子核的30倍,符合暂态平衡的条件。
关键概念解析
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暂态平衡:
- 当母核的半衰期($T_{1/2,m}$)远大于子核的半衰期($T_{1/2,s}$)时,母核衰变较慢,子核的生成速率(由母核衰变产生)与子核的衰变速率在某一时刻相等,达到平衡。
- 但母核最终会继续衰变,导致子核的生成减少,平衡被打破。
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长期平衡:
- 若母核的半衰期与子核接近或更短,则母核迅速衰变完毕,子核的生成停止,活度逐渐降低,难以形成稳定平衡。
条件判断
题目中 $T_{1/2,m} = 30 \cdot T_{1/2,s}$,满足母核半衰期远大于子核的条件,因此属于暂态平衡。