Question

15．${\;}_{90}^{234}$Th的半衰期為24天，若給${\;}_{90}^{234}$Th加熱，則其半衰期不變（選填“變大”、“變小”或“不變”），完成衰變反應(yīng)方程：${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{88}^{230}$Ra+${\;}_{2}^{4}He$，若衰變后的${\;}_{88}^{230}$Ra處于第4激發(fā)態(tài)，已知鐳原子基態(tài)時(shí)的能量為E₁，此時(shí)鐳原子可能向外輻射光子的最大頻率為$\frac{-15{E}_{1}}{16h}$（鐳原子在第n級(jí)上的能量E_n=$\frac{1}{{n}^{1}}$E₁，E₁為基態(tài)時(shí)的能量，普朗克常量為h）．

Answer 1

分析 半衰期的大小與原子核所處的物理環(huán)境和化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，由原子核內(nèi)部因素決定．根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程．能級(jí)間躍遷時(shí)，輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差．

解答 解：半衰期的大小與溫度無(wú)關(guān)，給${\;}_{90}^{234}$Th加熱，則其半衰期不變．
根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{88}^{230}$Ra+${\;}_{2}^{4}He$．
從第4能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射的光子能量最大，光子頻率最大，有：E₄-E₁=hv，即$\frac{1}{16}{E}_{1}-{E}_{1}=hv$，
解得v=$\frac{-15{E}_{1}}{16h}$．
故答案為：不變，${\;}_{2}^{4}He$，$\frac{-15{E}_{1}}{16h}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了半衰期、衰變方程以及能級(jí)躍遷的綜合運(yùn)用，知道影響半衰期的因素，這是�？嫉闹�識(shí)點(diǎn)；以及知道能級(jí)躍遷輻射的光子能量與能級(jí)差的關(guān)系．