Question

20．閱讀下面短文．
原子核究竟是什么形狀的？
你也許會說，原子核應(yīng)該是球形的吧．沒錯，對于大多數(shù)的原子而言，它們的原子核都是球形（如圖1）或者比較接近球形的橢球形，就像橄欖球一樣（如圖2）．但是，科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)極少數(shù)的原子核中的質(zhì)子和中子會聚集成罕見的梨形（如圖3）．

要想驗證原子核是否為梨形，最直接的方法就是尋找不同核狀態(tài)間的八極形變（octupole transition），這是梨形結(jié)構(gòu)原子核特有的現(xiàn)象．利用這一手段，研究人員先后確認了²²⁴Ra、²²⁶Ra及其他一些重原子核均為梨形的，但一直沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)小于200的梨形原子核．
近日，來自美國、英國和法國的一組科研團隊制備了¹⁴⁴Ba原子束，使其與鉛箔發(fā)生碰撞并進入激發(fā)態(tài)．通過分析原子核產(chǎn)生的伽馬射線光譜，研究人員發(fā)現(xiàn)幾次八極形變的強度是核結(jié)構(gòu)模型中預(yù)測數(shù)值的兩倍多．由此，確認了¹⁴⁴Ba的原子核也是梨形的．
請回答下列問題：
（1）²²⁴Ra原子核的形狀是梨形．
（2）²²⁴Ra和²²⁶Ra可以互稱為同位素．
（3）Ba元素的原子序數(shù)是56，則¹⁴⁴Ba原子核中的中子數(shù)是88．
（4）科學(xué)家確認¹⁴⁴Ba的原子核是梨形的，其根據(jù)是c（填序號）．
a．直接觀察了¹⁴⁴Ba原子核的形狀
b．由核結(jié)構(gòu)模型做出的理論計算
c．發(fā)現(xiàn)了八極形變現(xiàn)象．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題目信息，研究人員先后確認了²²⁴Ra、²²⁶Ra及其他一些重原子核均為梨形的；
（2）根據(jù)質(zhì)子數(shù)相同，而中子數(shù)不同的原子互為同位素來分析；
（3）根據(jù)原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)，中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)來解答；
（4）根據(jù)題目信息，通過分析原子核產(chǎn)生的伽馬射線光譜，研究人員發(fā)現(xiàn)幾次八極形變的強度是核結(jié)構(gòu)模型中預(yù)測數(shù)值的兩倍多．由此，確認了¹⁴⁴Ba的原子核也是梨形的．

解答 解：（1）²²⁴Ra原子核的形狀是梨形，故答案為：梨形；
（2）²²⁴Ra和²²⁶Ra的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，互稱為同位素，故答案為：同位素；
（3）¹⁴⁴Ba原子的質(zhì)子數(shù)為56，質(zhì)量數(shù)為144，中子數(shù)=144-56=88，故答案為：88；
（4）通過分析原子核產(chǎn)生的伽馬射線光譜，研究人員發(fā)現(xiàn)幾次八極形變的強度是核結(jié)構(gòu)模型中預(yù)測數(shù)值的兩倍多．由此，確認了¹⁴⁴Ba的原子核也是梨形的，故選c．

點評 本題主要考查了原子結(jié)構(gòu)與同位素，難度不大，注意題目信息的提取，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題的能力．