Question

20．閱讀下面短文．
原子核究竟是什么形狀的？
你也許會說，原子核應該是球形的吧．沒錯，對于大多數的原子而言，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，科學家也發現極少數的原子核中的質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間的八極形變（octupole transition），這是梨形結構原子核特有的現象．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，但一直沒有發現質量數小于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，使其與鉛箔發生碰撞并進入激發態．通過分析原子核產生的伽馬射線光譜，研究人員發現幾次八極形變的強度是核結構模型中預測數值的兩倍多．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元素的原子序數是56，則¹⁴⁴Ba原子核中的中子數是88．
（4）科學家確認¹⁴⁴Ba的原子核是梨形的，其根據是c（填序號）．
a．直接觀察了¹⁴⁴Ba原子核的形狀
b．由核結構模型做出的理論計算
c．發現了八極形變現象．

Answer 1

分析 （1）根據題目信息，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）根據質子數相同，而中子數不同的原子互為同位素來分析；
（3）根據原子序數=質子數，中子數=質量數-質子數來解答；
（4）根據題目信息，通過分析原子核產生的伽馬射線光譜，研究人員發現幾次八極形變的強度是核結構模型中預測數值的兩倍多．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的質子數相同，中子數不同，互稱為同位素，故答案為：同位素；
（3）¹⁴⁴Ba原子的質子數為56，質量數為144，中子數=144-56=88，故答案為：88；
（4）通過分析原子核產生的伽馬射線光譜，研究人員發現幾次八極形變的強度是核結構模型中預測數值的兩倍多．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構與同位素，難度不大，注意題目信息的提取，培養了學生分析問題的能力．