第22章原子The Atom原書 p.743–794
Test Prep実力テスト
Multiple Choice選択問題
22.1 The Structure of the Atom 19If electrons are negatively charged and the nucleus is positively charged, why do they not attract and collide with each other?
22.1 原子の構造 19電子が負に帯電し、原子核が正に帯電しているなら、なぜ両者は引き合ってぶつからないのか。
a. The pull from the nucleus provides a centrifugal force, which is not strong enough to draw the electrons into the nucleus.b. The pull from the nucleus provides a centripetal force, which is not strong enough to draw the electrons into the nucleus.c. The pull from the nucleus provides a helical motion.
a. 原子核の引きが遠心力を与え、それは電子を原子核へ引き込むほど強くないから。b. 原子核の引きが向心力を与え、それは電子を原子核へ引き込むほど強くないから。c. 原子核の引きがらせんの運動を与えるから。
Short Answer記述式
22.1 The Structure of the Atom 21Why do Bohr’s calculations for electron energies not work for all atoms?
22.1 原子の構造 21電子のエネルギーについてのボーアの計算が、すべての原子には通じないのはなぜか。
a. In atoms with more than one electron is an atomic shell, the electrons will interact. That requires a more complex formula than Bohr’s calculations accounted for.b. In atoms with 10 or more electorns in an atomic shell, the electrons will interact. That requires a more complex formula than Bohr’s calculations accounted for.c. In atoms with more than one electron in an atomic shell, the electrons will not interact. That requires a more complex formula than Bohr’s calculations accounted for.d. In atoms with 10 or more electrons in an atomic shell, the electrons will not
a. 原子の殻に電子が二つ以上ある原子では、電子どうしが相互作用する。それにはボーアの計算が考えに入れていたよりも込み入った式が要るから。b. 原子の殻に電子が10個以上ある原子では、電子どうしが相互作用する。それにはボーアの計算が考えに入れていたよりも込み入った式が要るから。c. 原子の殻に電子が二つ以上ある原子では、電子どうしは相互作用しない。それにはボーアの計算が考えに入れていたよりも込み入った式が要るから。d. 原子の殻に電子が10個以上ある原子では、電子どうしは
Use numbers to support your answer. 5. The U.S. Department of Labor limits the amount of radiation that a given worker may receive in a 12 month period.
答えを数で裏づけよ。 5. 米国労働省は、ある働き手が12か月のあいだに受けてよい放射線の量を制限している。
a. Research the present maximum value and compare your annual exposure rate to that of a radiation worker. Use numbers to support your answer.b. What types of work are likely to cause an increase in the radiation exposure of a particular worker?
a. 現在の上限の値を調べ、自分が年に浴びる割合を放射線を扱う働き手のものと比べよ。答えを数で裏づけよ。b. どんな種類の仕事が、ある働き手の浴びる放射線を増やしやすいか。
Provide one question based upon the information gathered on the EPA website.
EPAのウェブサイトで集めた情報をもとに、問いを一つ立てよ。
d. The pull from the nucleus provides a cycloid motion.
d. 原子核の引きがサイクロイドの運動を与えるから。
22.4 Nuclear Fission and Fusion 20If a nucleus elongates due to a neutron strike, which of the following forces will decrease?
22.4 核分裂と核融合 20中性子があたって原子核が伸びるとき、次の力のうちどれが減るか。
a. Nuclear force between neutrons onlyb. Coulomb force between protons only
a. 中性子どうしの核力だけb. 陽子どうしのクーロン力だけ
c. Strong nuclear force between all nucleons and Coulomb force between protons, but the strong force will decrease mored. Strong nuclear force between neutrons and Coulomb force between protons, but Coulomb force will decrease more
c. すべての核子のあいだの強い核力と陽子どうしのクーロン力の両方。ただし強い力のほうが大きく減るd. 中性子どうしの強い核力と陽子どうしのクーロン力の両方。ただしクーロン力のほうが大きく減る
interact. That requires a more complex formula than Bohr’s calculations accounted for.
相互作用しない。それにはボーアの計算が考えに入れていたよりも込み入った式が要るから。
22.2 Nuclear Forces and Radioactivity 22Does transmutation occur within chemical reactions?
22.2 核力と放射能 22化学反応の中で核変換は起こるか。
a. nob. yes
a. 起こらないb. 起こる
22.3 Half Life and Radiometric Dating22.3 半減期と放射年代測定
Which curve on the following graph of N (radionuclides) versus time represents radioactive decay?
次のN(放射性の核種)対時間のグラフで、放射性崩壊を表すのはどの曲線か。
a. Ab. Bc. Cd. D
a. Ab. Bc. Cd. D
22.4 Nuclear Fission and Fusion 24Why does fission of heavy nuclei result in the release of neutrons?
22.4 核分裂と核融合 24重い原子核の分裂で中性子が放たれるのはなぜか。
a. Heavy nuclei require more neutrons to achieve stability.
a. 重い原子核は安定になるのにより多くの中性子を要するから。
Extended Response論述式
22.1 The Structure of the Atom 26Compare the standing wavelength of an orbital to the standing wavelength of an orbital.
22.1 原子の構造 26ある軌道の定常波の波長を、別の軌道の定常波の波長と比べよ。
a. The standing wavelength of an orbital is greater than the standing wavelength of an orbital.b. The standing wavelength of an orbital is less than the standing wavelength of an orbital.c. There is no relation between the standing wavelength of an orbital and the standing wavelength of an orbital.d. The standing wavelength of an orbital is the same as the standing wavelength of an orbital.
a. 軌道の定常波の波長は軌道の定常波の波長より長い。b. 軌道の定常波の波長は軌道の定常波の波長より短い。c. 軌道の定常波の波長と軌道の定常波の波長には関係がない。d. 軌道の定常波の波長は軌道の定常波の波長と同じである。
27Describe the shape of the electron cloud, based on total energy levels, for an atom with electrons in multiple orbital states.
27複数の軌道の状態に電子がある原子について、全エネルギー準位にもとづく電子の雲の形を述べよ。
a. There are multiple regions of high electron probability of various shapes surrounding the nucleus.b. There is a single solid spherical region of high electron probability surrounding the nucleus.
a. 原子核のまわりに、電子の見つかる確率の高い、いろいろな形の領域が複数ある。b. 原子核のまわりに、電子の見つかる確率の高い、詰まった球の領域が一つある。
b. Heavy nuclei require more neutrons to balance charge.c. Light nuclei require more neutrons to achieve stability.d. Light nuclei require more neutrons to balance charge.
b. 重い原子核は電荷を釣り合わせるのにより多くの中性子を要するから。c. 軽い原子核は安定になるのにより多くの中性子を要するから。d. 軽い原子核は電荷を釣り合わせるのにより多くの中性子を要するから。
22.5 Medical Applications of Radioactivity: Diagnostic Imaging and Radiation 25. Why is radioactive iodine used to monitor the thyroid?22.5 放射能の医療への応用——画像診断と放射線治療 25. 甲状腺を調べるのに放射性ヨウ素が使われるのはなぜか。
a. Radioactive iodine can be used by the thyroid while absorbing information about the thyroid.b. Radioactive iodine can be used by the thyroid while emitting information about the thyroid.c. Radioactive iodine can be secreted by the thyroid while absorbing information about the thyroid.d. Radioactive iodine can be secreted by the thyroid while emitting information about the thyroid.
a. 放射性ヨウ素は甲状腺に取り込まれつつ、甲状腺についての情報を吸収できるから。b. 放射性ヨウ素は甲状腺に取り込まれつつ、甲状腺についての情報を放てるから。c. 放射性ヨウ素は甲状腺から分泌されつつ、甲状腺についての情報を吸収できるから。d. 放射性ヨウ素は甲状腺から分泌されつつ、甲状腺についての情報を放てるから。
c. There are multiple concentric shells of high electron probability surrounding the nucleus.d. There is a single spherical shell of high electron probability surrounding the nucleus.
c. 原子核のまわりに、電子の見つかる確率の高い同心の殻が複数ある。d. 原子核のまわりに、電子の見つかる確率の高い球の殻が一つある。
22.2 Nuclear Forces and Radioactivity 28How did Becquerel’s observations of pitchblende imply the existence of radioactivity?a. A chemical reaction occurred on the photographic plate without any external source of energy.b. Bright spots appeared on the photographic plate due to an external source of energy.c. Energy from the Sun was absorbed by the pitchblende and reflected onto the photographic plate.d. Dark spots appeared on the photographic plate due to an external source of energy.
22.2 核力と放射能 28ベクレルの閃ウラン鉱の観察は、どのようにして放射能の存在を示したか。a. 外からのエネルギーの源がないのに、写真乾板の上で化学反応が起こったから。b. 外からのエネルギーの源によって、写真乾板に明るい点が現れたから。c. 太陽からのエネルギーが閃ウラン鉱に吸収され、写真乾板へ反射されたから。d. 外からのエネルギーの源によって、写真乾板に黒い点が現れたから。
22.4 Nuclear Fission and Fusion 29Describe the potential energy of two nuclei as they approach each other.
22.4 核分裂と核融合 29二つの原子核が近づくときの位置エネルギーを述べよ。
a. The potential energy will decrease as the nuclei are brought together and then
a. 原子核が近づくにつれて位置エネルギーは減り、最小に達すると
225 Medical Applications of Radioactivity: Diagnostic Imaging and Radiation 30. Why do X-rays and gamma rays have equivalent
225 放射能の医療への応用——画像診断と放射線治療 30. X線とガンマ線が体に与えるエネルギーの量は違うのに、RBEの値が同じなのは
rapidly increase once a minimum is reached.b. The potential energy will decrease as the nuclei are brought together.c. The potential energy will increase as the nuclei are brought together.d. The potential energy will increase as the nuclei are brought together and then rapidly decrease once a maximum is reached.
急に増える。b. 原子核が近づくにつれて位置エネルギーは減る。c. 原子核が近づくにつれて位置エネルギーは増える。d. 原子核が近づくにつれて位置エネルギーは増え、最大に達すると急に減る。
RBE values if they provide different amounts of energy to the body?
なぜか。
a. The penetration distance, which depends on energy, is short for both X-rays and gamma rays.b. The penetration distance, which depends on energy, is long for both X-rays and gamma rays.c. The penetration distance, as determined by their high mass, is different for both X-rays and gamma rays.d. The penetration distance, as determined by their low mass, is the same for both X-rays and gamma rays.
a. エネルギーによって決まる突き抜ける距離が、X線でもガンマ線でも短いから。b. エネルギーによって決まる突き抜ける距離が、X線でもガンマ線でも長いから。c. 質量が大きいことで決まる突き抜ける距離が、X線とガンマ線とで違うから。d. 質量が小さいことで決まる突き抜ける距離が、X線でもガンマ線でも同じだから。