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第85 课时 原子核
目标要求 1.了解天然放射现象及三种射线的性质。2.了解原子核的衰变，掌握半衰期的概念，并会进行
有关计算。3.了解四种核反应类型，能根据质量数、电荷数守恒写出核反应方程。4.认识原子核的结合能
与比结合能，能进行有关核能的计算。
考点一 原子核的衰变及半衰期
1.原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数。
2.天然放射现象
放射性元素自发地发出射线的现象，首先由贝克勒尔发现。天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的
结构。原子序数大于83 的元素都能自发地发出射线，原子序数小于或等于83 的元素，有的也能发出射线。
3.三种射线的比较
名称
构成
符号
电荷量
质量
电离能力
贯穿本领
α 射线
氦核
2
4He
＋2e
4 u
最强
最弱
β 射线
电子
-1
0e
－e
1
1 837 u
较强
较强
γ 射线
光子
γ
0
0
最弱
最强
4.原子核的衰变
(1)衰变：原子核自发地放出α 粒子或β 粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变。
(2)α 衰变、β 衰变
衰变类型
α 衰变
β 衰变
衰变方程
Z
MX→
Y
Z -2
M -4
＋He
2
4
Z
MX→
Y
Z ＋1
M
＋
e
-1
0
衰变实质
2 个质子和2 个中子结合成一个整体射出
中子转化为质子和电子
21
1H＋20
1n→He
2
4
0
1n→H
1
1
＋
e
-1
0
匀强磁场中轨迹形状
衰变规律
电荷数守恒、质量数守恒
(3)γ 射线：γ 射线经常是伴随着α 衰变或β 衰变同时产生的。
5.半衰期
(1)公式：N 余＝N 原(1
2 )
t
T 1/2，m 余＝m 原(1
2 )
t
T 1/2，式中t 为衰变时间，T1/2为半衰期。
(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的外部条件(如温度、压
强)和化学状态(如单质、化合物)无关(选填“有关”或“无关”)。
6.放射性同位素的应用与防护
(1)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同。
(2)应用：放射治疗、培优、保鲜、做示踪原子等。
(3)防护：防止放射性对人体组织的伤害。
1.三种射线按穿透能力由强到弱的排列顺序是γ 射线、β 射线、α 射线。( √ )
2.β 衰变中的电子来源于原子核外电子。( × )
3.发生β 衰变时，新核的电荷数不变。( × )
4.如果现在有100 个某放射性元素的原子核，那么经过一个半衰期后还剩50 个。( × )
例1 (2024·山东卷·1)2024 年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装
载了具有抗干扰性强的核电池。已知Sr
38
90
衰变为Y
39
90 的半衰期约为29 年；
Pu
94
238
衰变为
U
92
234
的半衰期约为
87 年。现用相同数目的Sr
38
90
和
Pu
94
238
各做一块核电池，下列说法正确的是( )
A. Sr
38
90
衰变为Y
39
90 时产生α 粒子
B.
Pu
94
238
衰变为
U
92
234
时产生β 粒子
C.50 年后，剩余的Sr
38
90
数目大于
Pu
94
238
的数目
D.87 年后，剩余的Sr
38
90
数目小于
Pu
94
238
的数目
答案 D
解析 根据质量数守恒和电荷数守恒可知Sr
38
90
衰变为Y
39
90 时产生电子，即β 粒子，故A 错误；
根据质量数守恒和电荷数守恒可知
Pu
94
238
衰变为
U
92
234
时产生 2
4He，即α 粒子，故B 错误；
根据题意可知
Pu
94
238
的半衰期大于Sr
38
90
的半衰期，相同数目的Sr
38
90
和
Pu
94
238
经过相同的时间，Sr
38
90
经过的半衰
期的次数多，所以剩余的Sr
38
90
数目小于
Pu
94
238
的数目，故C 错误，D 正确。
例2 (2023·浙江1 月选考·9)宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14
会产生以下核反应：N
7
14
＋n
0
1 →C
6
14
＋H
1
1
，产生的C
6
14
能自发进行β 衰变，其半衰期为5 730 年，利用碳
14 的衰变规律可推断古木的年代。下列说法正确的是( )
A. C
6
14
发生β 衰变的产物是N
7
15
B.β 衰变辐射出的电子来自碳原子的核外电子
C.近年来由于地球的温室效应，引起C
6
14
的半衰期发生微小变化
D.若测得一古木样品的C
6
14
含量为活体植物的1
4 ，则该古木距今约为11 460 年
答案 D
解析 根据C
6
14
→N
7
14
＋
e
-1
0 ，即C
6
14
发生β 衰变的产物是N
7
14
，选项A 错误；β 衰变辐射出的电子来自原子
核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B 错误；半衰期是放射性物质的固有属性，由原子核本身决定，
与外界环境无关，选项C 错误；若测得一古木样品的C
6
14
含量为活体植物的1
4 ，可知经过了2 个半衰期，则
该古木距今约为5 730×2 年＝11 460 年，选项D 正确。
考点二 核反应及核反应类型
1.核反应的四种类型
类型
可控性
核反应方程典例
衰变
α 衰变
自发
U
92
238
→
Th
90
234
＋He
2
4
β 衰变
自发
Th
90
234
→
Pa
91
234
＋
e
-1
0
人工转变
人工控制(基本粒子轰击原子核)
N
7
14
＋He
2
4
→O
8
17
＋H
1
1
(卢瑟福发现质子)
He
2
4
＋Be
4
9
→C
6
12
＋n
0
1 (查德威克发现中子)
Al
13
27
＋He
2
4
→P
15
30
＋n
0
1
约里奥－居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子
P
15
30 →Si
14
30
＋
e
＋1
0
重核裂变
容易控制(慢中子、链式反应)
U
92
235
＋n
0
1 →
Ba
56
144
＋Kr
36
89
＋3 n
0
1
U
92
235
＋n
0
1 →
Xe
54
136
＋Sr
38
90
＋10 n
0
1
轻核聚变
现阶段很难控制(需要极高温度——一般由核裂变提供)
H
1
2
＋H
1
3
→He
2
4
＋n
0
1 ＋17.6 MeV
2.核反应方程式的书写
(1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础。如质子( 1
1H)、中子( 0
1n)、α 粒子( 2
4He)、β
粒子( -1
0e)、正电子( ＋1
0e)、氘核( 1
2H)、氚核( 1
3H)等。
(2)掌握核反应方程遵循的规律：质量数守恒，电荷数守恒。
(3)由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向。
例3 (2023·全国甲卷·15)在下列两个核反应方程中X＋N
7
14
→Y＋O
8
17
、Y＋Li
3
7
→2X，X 和Y 代表两种
不同的原子核，以Z 和A 分别表示X 的电荷数和质量数，则( )
A.Z＝1，A＝1
B.Z＝1，A＝2
C.Z＝2，A＝3
D.Z＝2，A＝4
答案 D
解析 设Y 的电荷数和质量数分别为m 和n，根据核反应方程中质量数和电荷数守恒可知，第一个核反应
方程的电荷数和质量数满足A＋14＝n＋17，Z＋7＝m＋8，第二个核反应方程的电荷数和质量数满足n＋7
＝2A，m＋3＝2Z，联立解得Z＝2，A＝4，故选D。
例4 (2023·天津卷·3)关于太阳上进行的核聚变，下列说法正确的是( )
A.核聚变需要在高温下进行
B.核聚变中电荷不守恒
C.太阳质量不变
D.太阳核反应方程式：
U
92
235
＋n
0
1 →
Ba
56
141
＋Kr
36
92
＋3 n
0
1
答案 A
解析 因为高温时才能使得粒子的热运动剧烈，才有可能克服它们自身相互间的排斥力，使得它们间的距
离缩短，才能发生核聚变，故A 正确；核聚变中电荷是守恒的，故B 错误；因为太阳一直在发生核聚变，
会放出大量能量，根据质能方程可知有质量亏损，故C 错误；核聚变的方程为H
1
2
＋H
1
3
→He
2
4
＋n
0
1 ，题中
为核裂变方程，故D 错误。
考点三 质量亏损及核能的计算
1.核力和核能
(1)核力：原子核内部，核子间所特有的相互作用力。核力是强相互作用，为短程力，作用范围只有约10－
15 m，与电性无关。
(2)结合能：原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开需要的能量，叫作原子核的结合能，
也叫核能。
(3)比结合能：原子核的结合能与核子数之比，叫作比结合能，也叫平均结合能。比结合能越大，原子核中
核子结合得越牢固，原子核越稳定。
2.质量亏损
凡是释放核能的核反应，反应后各原子核(新生核)及微观粒子的质量(即静止质量)之和变小，两者的差值就
叫质量亏损。
3.质能方程
(1)爱因斯坦得出物体的能量与它的质量的关系：E ＝
mc
2 。
(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其对应减少的能量ΔE＝Δ mc
2 。原子核分解成核子时要吸收一
定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δ mc
2 。
4.核能的计算
(1)根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能。
①ΔE＝Δmc2中，若Δm 的单位为“kg”，c 的单位为“m/s”，则ΔE 的单位为“J”。
②ΔE＝Δmc2中，若Δm 的单位为“u”，则可直接利用ΔE＝Δm×931.5 MeV/u 计算，此时ΔE 的单位为
“MeV”，即1 u＝1.660 5×10－27 kg，相当于931.5 MeV，这个结论可在计算中直接应用。
(2)利用比结合能计算核能
原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数。
核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该核反应所
释放(或吸收)的核能。
1.核力就是库仑力。( × )
2.核反应中，出现质量亏损，一定有核能产生。( √ )
3.原子核的结合能越大，原子核越稳定。( × )
4.原子核越大，它的结合能越大，比结合能可能越小。( √ )
例5 某核电站利用铀核裂变释放出能量，其主要核反应方程为
U
92
235
＋n
0
1 →
Ba
56
144
＋Kr
36
89
＋3 n
0
1 ，如图
为原子核的比结合能与质量数之间的关系图线，下列说法正确的是( )
A.两个中子和两个质子结合成 2
4He 核时释放能量约为28 MeV
B. 2
4He 核的平均核子质量大于 3
6Li 核的平均核子质量
C.通常把核裂变物质能够发生链式反应的最大体积叫作它的临界体积，相应的质量叫作临界质量
D.为了调节中子数目以控制反应速度，核反应堆中需要在铀棒之间插进一些石墨棒。当反应过于剧烈
时，将石墨棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些
答案 A
解析 根据图像可知 2
4He 的比结合能约为7 MeV，所以两个中子和两个质子结合成 2
4He 核时释放能量约
为E＝4×7 MeV＝28 MeV，故A 正确； 2
4He 核的比结合能比 3
6Li 核的大，故 2
4He 核的平均核子质量小于
3
6Li 核的平均核子质量，故B 错误；通常把核裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫作它的临界体积，
相应的质量叫作临界质量，故C 错误；为了调节中子数目以控制反应速度，核反应堆中需要在铀棒之间插
进一些镉棒，当反应过于剧烈时，将镉棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些，
故D 错误。
例6 2022 年10 月，全球众多天文设施观测到迄今最亮伽马射线暴，其中我国的“慧眼”卫星、“极
目”空间望远镜等装置在该事件观测中作出重要贡献。由观测结果推断，该伽马射线暴在1 分钟内释
放的能量量级为1048 J。假设释放的能量来自于物质质量的减少，则每秒钟平均减少的质量量级为(光速
为3×108 m/s)( )
A.1019 kg
B.1024 kg
C.1029 kg
D.1034 kg
答案 C
解析 根据质能方程E＝mc2可知，每秒钟平均减少的质量为Δm＝
E0
60c
2 ＝
10
48
60×(3×10
8)
2 kg＝10
30
5.4 kg，
则每秒钟平均减少的质量量级为1029 kg，故选C。
例7 (2024·江苏宿迁市检测)卢瑟福用α 粒子轰击氮原子核，产生了氧17 和一个质子，首次实现了原
子核的人工转变。已知α 粒子的比结合能为ε1，氮核的比结合能为ε2，该反应需吸收ΔE 的能量，设氮
核 7
14 N 静止。
(1)写出该反应的核反应方程；
(2)求氧17 的比结合能；
(3)已知mα＝4.002 603 u，mN＝14.003 074 u，mO＝16.999 133 u，mH＝1.007 825 u，1 u 相当于931.5
MeV 的能量，该反应需吸收的能量ΔE＝1.19 MeV。若核反应中放出的核能全部转化为动能，要使这一
反应可能实现，求入射的α 粒子的最小动能。
答案 (1)2
4He＋ 7
14 N→ 8
17 O＋ 1
1H
(2)4 ε1＋14 ε2＋Δ E
17
(3)0.003 251 5 MeV
解析 (1)根据题意，该反应的核反应方程为 2
4He＋ 7
14 N→ 8
17 O＋ 1
1H
(2)根据能量守恒4ε1＋14ε2＋ΔE＝17ε3
解得氧17 的比结合能ε3＝4 ε1＋14 ε2＋Δ E
17
(3)该反应过程质量增加Δm＝mH＋mO－mα－mN＝0.001 281 u
结合能增加ΔE'＝Δmc2＝0.001 281×931.5 MeV＝1.193 251 5 MeV
根据能量守恒，入射的α 粒子的最小动能Ek＝ΔE'－ΔE＝0.003 251 5 MeV。
课时精练
(分值：100 分)
1~6 题每小题7 分，共42 分
1.(2024·海南卷·2)人工核反应 14
30Si＋ 1
1H→X＋ 15
30P 中的X 是( )
A.中子
B.质子
C.电子
D.α 粒子
答案 A
解析 根据质量数守恒和电荷数守恒可知X 的电荷数为0，质量数为1，则X 是中子。故选A。
2.(2022·山东卷·1)碘125 衰变时产生γ 射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125 的半衰期为60 天，
若将一定质量的碘125 植入患者病灶组织，经过180 天剩余碘125 的质量为刚植入时的( )
A. 1
16
B.1
8
C.1
4 D.1
2
答案 B
解析 设刚植入时碘的质量为m0，经过180 天后的质量为m，根据m＝m0(1
2 )
t
T 1/2，代入数据解得m＝m0(
1
2 )
180
60 ＝m0( 1
2 )
3＝1
8m0，故选B。
3.(2024·全国甲卷·14)氘核可通过一系列聚变反应释放能量，总的反应效果可用61
2H→22
4He＋x0
1n＋y1
1p＋
43.15 MeV 表示，式中x、y 的值分别为( )
A.x＝1，y＝2
B.x＝1，y＝3
C.x＝2，y＝2
D.x＝3，y＝1
答案 C
解析 根据反应前后质量数和电荷数守恒可得
6×2＝2×4＋x＋y
6＝2×2＋y
解得x＝2，y＝2，故选C。
4.(2023·湖南卷·1)2023 年4 月13 日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置(EAST)创下新纪录，实现
403 秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于
核反应的说法正确的是( )
A.相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多
B.氘氚核聚变的核反应方程为 1
2H＋ 1
3H→ 2
4He＋ -1
0e
C.核聚变的核反应燃料主要是铀235
D.核聚变反应过程中没有质量亏损
答案 A
解析 相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多，A 正确；根据质量数守恒和电荷数守恒
可知，氘氚核聚变的核反应方程为 1
2H＋ 1
3H→ 2
4He＋ 0
1n，B 错误；核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚
核，C 错误；核聚变反应过程中放出大量能量，有质量亏损，D 错误。
5.(2025·山东枣庄市检测) 90
232
Th(钍)经过一系列α 衰变和β 衰变，变成 82
208
Pb(铅)。以下说法正确的是(
)
A.α 衰变的本质是原子核内的一个中子转化为一个质子并向外辐射一个电子
B.铅核比钍核少14 个中子
C.共经过4 次α 衰变和6 次β 衰变
D.共经过6 次α 衰变和4 次β 衰变
答案 D
解析 α 衰变的本质是原子核中两个质子和两个中子紧密结合成一个整体，从原子核中放出氦原子核，故
A 错误；铅核的中子数为208－82＝126
钍核中子数为232－90＝142，可知铅核比钍核少16 个中子，故B 错误；
设共经过x 次α 衰变和y 次β 衰变，根据质量数和电荷数守恒可得
232＝208＋4x
90＝82＋2x－y
解得x＝6，y＝4，可知共经过6 次α 衰变和4 次β 衰变，故C 错误，D 正确。
6.位于合肥的核聚变大科学装置“夸父”预计于2025 年底全面建成，它将用来验证我国“人造太阳”实验
的关键技术。下列关于核聚变反应的说法正确的是( )
A.核聚变反应过程中没有质量亏损
B.核聚变反应后原子核的总质量增加
C.核聚变反应后，核子的比结合能增加
D.核聚变反应后，核子的比结合能减小
答案 C
解析 核聚变反应过程中存在质量亏损，核聚变反应后原子核的总质量减少，故A、B 错误；核聚变反应
后，反应后的原子核比反应前的原子核更稳定，核子的比结合能增加，故C 正确，D 错误。
7~10 题每小题9 分，11 题12 分，共48 分
7.人造心脏的放射性同位素动力源用的燃料是钚238，钚238 衰变快慢有一定的规律。如图所示，横坐标表
示时间，纵坐标表示任意时刻钚238 的质量m 与t＝0 时的质量m0的比值。则经过43.2 年剩余钚238 的质
量与初始值的比值约为( )
A.0.250
B.0.875
C.0.500
D.0.707
答案 D
解析 原子核发生衰变时，剩余质量m＝m0(1
2 )
t
T 1/2，经过43.2 年剩余钚238 的质量与初始值的比值为m
m0
＝
(1
2 )
t
1/2＝(1
2 )
43.2
86.4 ＝1
√2
≈0.707，故选D。
8.太阳目前处于主序星阶段，氢燃烧殆尽后将发生“氦闪”，进入红巨星阶段。“氦闪”是氦( 2
4He)聚变
变成碳，22
4He→ 4
8Be， 4
8Be 极不稳定，短时间再结合一个氦变成碳: 4
8Be＋ 2
4He→ 6
12 C。已知原子核的
比结合能—质量数的图像如图， 2
4He 的纵坐标为7.08， 6
12 C 的纵坐标为7.69，下列说法中正确的是(
)
A.原子核的结合能越大，原子核就越稳定
B.一次“氦闪”放出的核能为7.32 MeV
C.氦4 的核子平均质量小于碳12 的核子平均质量
D.氦4 的结合能为7.08 MeV
答案 B
解析 原子核的比结合能越大，原子核就越稳定，A 错误；一次“氦闪”放出的核能为12×7.69 MeV－
3×4×7.08 MeV＝7.32 MeV，B 正确；反应过程中释放能量，核子有质量亏损，故氦4 的核子平均质量大
于碳12 的核子平均质量，C 错误；氦4 的比结合能为7.08 MeV，结合能为4×7.08 MeV＝28.32 MeV，D
错误。
9.(2025·山东德州市模拟)核电站轴核裂变的产物是多样的。有一种典型的轴核裂变是生成钡和氪，核反应
方程是 92
235
U＋ 0
1n→ 56
144
Ba＋ 36
89Kr＋x0
1n＋γ，已知铀核的质量为m1，钡核的质量为m2，氪核的质量为
m3，中子的质量为m4，真空中光速为c，以下说法正确的是( )
A.核反应方程中的x＝2
B.该核反应释放的核能是(m1－m2－m3－2m4)c2
C. 92
235
U 的比结合能大于 56
144
Ba(或 36
89Kr)的比结合能
D.目前部分高科技核电站已经实现可控核聚变发电
答案 B
解析 根据反应过程满足质量数守恒可得235＋1＝144＋89＋x×1，可得x＝3，故A 错误；根据爱因斯坦
质能方程可知，该核反应释放的核能为ΔE＝Δmc2＝(m1＋m4－m2－m3－3m4)c2＝(m1－m2－m3－2m4)c2，故B
正确；核反应后产物 56
144
Ba(或 36
89Kr)比反应前的 92
235
U 更稳定，所以 92
235
U 的比结合能小于 56
144
Ba(或 36
89Kr)的比结合能，故C 错误；现在的核电站仍采用核裂变反应发电，还没有实现可控核聚变发电，
故D 错误。
10.(2024·山东泰安市模拟)随着中国玉兔月球探测器成功着陆月球背面，世界上掀起了新一轮的月球探测热
潮。月球表面蕴含丰富而地球却十分匮乏的氦3，氦3 是一种非常理想的核聚变材料，月球氦3 的开发对
解决能源危机有着积极的意义。氦3 与氘核的核反应方程为 2
3He＋ 1
2H→ 2
4He＋X＋ΔE，其中ΔE 为释放
的核能。且知氘核的比结合能为E1，氦核的比结合能为E2，则下列说法中正确的是( )
A.X 为中子
B.氦3 的比结合能比氦核的比结合能大
C.氦3 的比结合能为4 E2-2 E1- Δ E
3
D.氦3 的比结合能为4 E2-2 E1＋Δ E
3
答案 C
解析 根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程为 2
3He＋ 1
2H→ 2
4He＋ 1
1H＋ΔE，可知X 为质子，故A 错
误；核反应放出能量，生成的氦核比氦3 更稳定，可知氦3 的比结合能比氦核的比结合能小，故B 错误；
根据3E＋2E1＋ΔE＝4E2，可得氦3 的比结合能为E＝4 E2- Δ E -2 E1
3
，故C 正确，D 错误。
11.(12 分)(2025·山东临沂市检测)太阳内部的热核反应是轻核聚变为氦核的过程，有一种反应序列是质子循
环，相当于4 个质子聚变生成一个氦核和另外两个相同的粒子，核反应方程为41
1H→ 2
4He＋2Z
AX＋ΔE，已
知质子的质量为m1，氦核的质量为m2，另外的两个粒子的质量均为m3，太阳每秒辐射的能量为4×1026
J，已知光速c＝3×108 m/s，求：
(1)(7 分)X 的质量数A、电荷数Z 及一次聚变释放的能量(用字母表示)；
(2)(5 分)太阳每秒亏损的质量为多少千克？(保留两位有效数字)
答案 (1)0 1 (4m1－m2－2m3)c2
(2)4.4×109 kg
解析 (1)根据题意，由质量数和电荷数守恒可得A＝4×1－4＝0，Z＝4×1-2
2
＝1
由爱因斯坦质能方程得一次聚变释放的能量为
ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3)c2
(2)由爱因斯坦质能方程得，太阳每秒亏损的质量为Δm'＝Δ E
'
c
2 ＝4×10
26
(3×10
8)
2 kg≈4.4×109 kg。
(10 分)
12.(多选)(2024·山东聊城市百师联盟联考)静止的重金属原子核 83
211
Bi 在磁感应强度为B 的匀强磁场中发
生衰变后，运动轨迹如图中的1、2 所示，已知轨迹2 对应粒子的动量为p，带电荷量为q，下列说法正确
的是( )
A.新核X 的运动轨迹对应大圆1
B. 83
211
Bi 发生的是α 衰变
C. 83
211
Bi 发生的是β 衰变
D.大、小圆对应的半径之差为79 p
2qB
答案 BD
解析 静止的 83
211
Bi 在发生衰变的过程中动量守恒，新核X 与 2
4He 或 -1
0e 的动量等大反向，且新核X
的电荷量大于 2
4He 或 -1
0e 的电荷量，根据洛伦兹力提供向心力有Bqv＝mv
2
R ，p＝mv，可得R＝p
Bq ，可
见新核X 的半径小于 2
4He 或 -1
0e 的半径，所以新核X 带正电对应小圆2，故A 错误；由左手定则可知新
核X 沿逆时针方向运动，衰变瞬间其速度方向竖直向下，所以 2
4He 或 -1
0e 衰变瞬间的速度方向竖直向上，
且对应大圆1 沿逆时针方向运动，由左手定则可知大圆1 对应的粒子带正电，是 2
4He，所以 83
211
Bi 发生α
衰变，故B 正确，C 错误；轨迹2 对应粒子即新核X 的动量为p，带电荷量为q，则 2
4He 的动量为p，带电
荷量为2q
81 ，所以大、小圆对应的半径之差为Rα－RX＝
p
2q
81 B
－p
qB ＝79 p
2qB ，故D 正确。
