(2)1934年,科学家在用α粒子轰击铝箔时,除探测到预料中的中子外,还探测到了正电子,更意外的是拿走α放射源后,铝箔虽不再发射中子,但仍然继续发射正电子,而且这种放射性随时间衰减规律跟天然放射性一样,也有一定的半衰期.
①写出α粒子轰击铝箔"(" _13^27Al)产生中子的核反应方程式,并请写出核反应和一般化学方程式的不同(请回答三点).
②上述产生的具有放射性的同位素叫放射性同位素,写出其产生正电子的核反应方程式 .
(3)同位素在生产、生活和科研中有着广泛用途.比如:测定矿石、生物遗体的年代;研究反应机理;优良育种;临床治癌等.
①碳元素有三种同位素12C、13C、14C,已知各同位素的原子百分比分别为a、b、c,则碳元素的相对原子质量为(用含有a、b、c的代数式表示) .
②14C具有放射性,其半衰期为5 730年,空气中12C、14C的存量比约为1012∶1.2,活着的生物体内的这两种同位素存量比与空气中相同,生物死亡后不再吸收碳,14C将以5 730年为半衰期减少.如果测得一古代化石中14C与12C的存量比约为空气中的1/3,请估算该化石的年代.
解析:(1)由方程两边质量数和电荷数相同,可知234Pa中质子数为91,则中子数为234-91=143.
(2)铝核被α粒子击中后产生的反应为 _13^27Al+_2^4He→〖 _15^30 P+〗_0^1n,其中 _15^30P是磷的一种同位素,也有放射性,像天然放射性元素一样发生衰变,衰变时放出正电子,该反应为〖 _15^30 P"→" 〗_14^30Si+_1^0e.
核反应和一般化学反应是不同的:核反应是原子核层次上的变化(或核反应前后元素发生变化,化学反应前后元素种类不变);一种同位素不论处于何种状态,它们的核反应性质是相同的,而它们的化学性质是不同的;同一元素的不同同位素,它们的化学性质是相同的,但它们的核反应性质不同.
(3)①碳元素的相对原子质量为:12a+13b+14c
②设14C与12C的存量比约为空气的1/3需经过n个半衰期,则由(1/2)^n=1/3,得n=1.58,所以古生物生活在距今5 730×1.58=9 053.4(年).
答案:(1)143
(2)"①" _13^27Al+_2^4He"→" _15^30 P+_0^1n 不同点见解析 〖"②" _15^30 P"→" 〗_14^30Si+ _1^0e (3)①12a+13b+14c ②距今约9 053.4年