Question

15．${\;}_{90}^{234}$Th的半衰期为24天，若给${\;}_{90}^{234}$Th加热，则其半衰期不变（选填“变大”、“变小”或“不变”），完成衰变反应方程：${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{88}^{230}$Ra+${\;}_{2}^{4}He$，若衰变后的${\;}_{88}^{230}$Ra处于第4激发态，已知镭原子基态时的能量为E₁，此时镭原子可能向外辐射光子的最大频率为$\frac{-15{E}_{1}}{16h}$（镭原子在第n级上的能量E_n=$\frac{1}{{n}^{1}}$E₁，E₁为基态时的能量，普朗克常量为h）．

Answer 1

分析 半衰期的大小与原子核所处的物理环境和化学状态无关，由原子核内部因素决定．根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程．能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差．

解答 解：半衰期的大小与温度无关，给${\;}_{90}^{234}$Th加热，则其半衰期不变．
根据电荷数守恒、质量数守恒得，${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{88}^{230}$Ra+${\;}_{2}^{4}He$．
从第4能级向基态跃迁时，辐射的光子能量最大，光子频率最大，有：E₄-E₁=hv，即$\frac{1}{16}{E}_{1}-{E}_{1}=hv$，
解得v=$\frac{-15{E}_{1}}{16h}$．
故答案为：不变，${\;}_{2}^{4}He$，$\frac{-15{E}_{1}}{16h}$．

点评 本题考查了半衰期、衰变方程以及能级跃迁的综合运用，知道影响半衰期的因素，这是常考的知识点；以及知道能级跃迁辐射的光子能量与能级差的关系．