《核裂變》同步練習(xí)1

1、核裂變同步練習(xí)【課前預(yù)習(xí)練】1 .重核裂變重核被 轟擊后分裂成兩塊質(zhì)量 的新原子核，釋放出 的反應(yīng)。用_轟擊鈾核，鈾核發(fā)生裂變，鈾核裂變的產(chǎn)物是多樣的，其中最典型的反應(yīng)是生成鋼和氨，同時(shí)放出3個(gè)中子.核反應(yīng)方程式為:925U +> 14156Ba.891+ 36Kr + 30n.2 .鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：當(dāng)一個(gè) 引發(fā)一個(gè)鈾核裂變后，反應(yīng)釋放出的 又轟擊其他原 子核產(chǎn)生裂變，這樣的反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的 反應(yīng).臨界體積和臨界質(zhì)量：通常把裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的 叫做它的臨界體積，相應(yīng) 的質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量。發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件：裂變物質(zhì)的體積必須 臨界體積，或裂變物質(zhì)的質(zhì)量必須 臨

2、界質(zhì)量.3 . (1)核電站：是利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)施是 ,它主要由以下幾部分組成： 燃料：;慢化劑：鈾235容易捕獲慢中子發(fā)生反應(yīng)，采用 、作慢化劑；控制棒：為了控制能量釋放的速度，就要想辦法減少中子的數(shù)目，采用在反應(yīng)堆中插 入鎘棒的方法，利用鎘 的特性，就可以容易地控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度。(2)工作原理：核燃料 釋放能量，使反應(yīng)區(qū)溫度升高.(3)能量輸出：利用水或液態(tài)的金屬鈉等流體在反應(yīng)堆內(nèi)外 ,把反應(yīng)堆內(nèi)的 熱量傳輸出去，用于發(fā)電.(4)核污染的處理：為避免 對(duì)人體的傷害和 對(duì)水源、空氣和工作 場(chǎng)所造成的放射性污染，在反應(yīng)堆的外面需要修建很厚的 ,用來屏蔽裂變產(chǎn)物放出 的各種射線，核廢料

3、具有很強(qiáng)的 ,需要裝入特制的容器， 。【課堂探究練】【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一重核的裂變1.關(guān)于重核的裂變，下列說法正確的是()A.核裂變釋放的能量等于它俘獲中子時(shí)得到的能量B.中子從鈾塊中通過時(shí)，一定發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)C.重核裂變釋放出大量的能量，產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損，所以核子數(shù)減少D.由于重核的核子平均質(zhì)量大于中等質(zhì)量核的核子平均質(zhì)量，所以重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì) 量的核時(shí)，要發(fā)生質(zhì)量虧損，放出核能2 292U吸收一個(gè)慢中子后，分裂成 136Xe和38S，并生成下列什么粒子()A. 一個(gè)啦子C. 10個(gè)中子B. 3個(gè)中子D. 10個(gè)質(zhì)子3 .下列核反應(yīng)方程，屬于裂變反應(yīng)的有()A. 238. . f 234T

4、h + ；He92 U 90 ThB. 23511 + on- 144 R + 36Kr + 30n92 U56 Ba30300C.15P-i4Si+ ie94121D.9Be+ 2He- 6C+ on知識(shí)點(diǎn)二裂變的應(yīng)用4 .目前核電站利用的核反應(yīng)是 (A.裂變，核燃料為鈾)B.娘變，核燃料為鈾D .源變，核燃料為笊5.原子核反應(yīng)有廣泛的應(yīng)用，如用于核電站等.在下列核反應(yīng)中，屬于核裂變反應(yīng)的C.裂變，核燃料為笊是()A. 10+0n3Li + 2He5 BB. 238Th > 234Th + 2He 92 Th 90 ThC.14 n + 2He 17o + 1HD. 235i I +(

5、1n>144 R + 36Kr + 30n 92 U56 Ba【方法技巧練】裂變產(chǎn)生核能的計(jì)算6.鈾核裂變的許多可能的核反應(yīng)中的一個(gè)是,1, 92123511 + on- 141 R_ + 36Kr + 30n92 U56 Ba(1)試計(jì)算一個(gè)鈾235原子核裂變后釋放的能量921 一一 一( 935U、魯Ba、36Kr、0n的質(zhì)量分別為235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u、1.008 7 u);(2)1 kg鈾235原子核發(fā)生上述裂變時(shí)能放出多少核能？它相當(dāng)于燃燒多少煤釋放的能 量？(煤的熱值為2.94X 107 J/kg)【課后鞏固練】1 .利用重核裂變

6、釋放核能時(shí)選用鈾235,主要因?yàn)?)A.它比較容易發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)B.能自動(dòng)裂變，與體積無關(guān)C.鈾核比較容易分裂成為三部分或四部分，因而放出更多的核能D.鈾235價(jià)格比較便宜，而且它裂變時(shí)放出的核能比其他重核裂變時(shí)放出的核能要多2 .重核的裂變就是（）A.重核分裂成核子的核反應(yīng)B.重核分裂成許多質(zhì)量很小的輕核的核反應(yīng)C.重核分裂成兩個(gè)或兩個(gè)以上中等質(zhì)量的核的核反應(yīng)D.中等質(zhì)量的核分裂為質(zhì)量很小的輕核的核反應(yīng)3 .現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量主要來自于（）A.天然放射性元素衰變放出的能量B.人工放射性同位素放出的能量C.重核裂變放出的能量D.化學(xué)反應(yīng)放出的能量235、 一4. 一個(gè)鈾235吸收一個(gè)中子

7、發(fā)生核反應(yīng)時(shí)大約放出196 MeV的能量，則1 g純92U完全發(fā)生核反應(yīng)時(shí)放出的能量為（Na為阿伏加德羅常數(shù)）（）A. NaX 196 MeVB. 235NaX196 MeVNaC. 235X 196 MeVD.235* 196 MeV5.關(guān)于鈾核裂變，下列說法中正確的是（）A.鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，但只能裂變成兩種不同的核B.鈾核裂變時(shí)還能同時(shí)釋放 23個(gè)中子C.為了使裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易進(jìn)行，最好用純鈾235D.鈾塊的體積對(duì)產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)無影響6.在核反應(yīng)中，控制鈾 235核裂變反應(yīng)速度的方法是（）A.使用濃縮鈾B.改變鈾塊的臨界體積C.通過自動(dòng)控制裝置，改變鎘棒插入的深度，以改變中子數(shù)

8、目D.利用石墨與中子的碰撞來改變中子的速度7 .下列關(guān)于鈾裂變和核電站的說法中正確的是（）A.鈾235只要俘獲中子就能進(jìn)行鏈?zhǔn)椒磻?yīng)8 .鈾235裂變后的生成物是多種多樣的，但這些裂變都要發(fā)生質(zhì)量虧損C.核電站中鎘棒是起減速劑的作用D.核電站使用后的核廢料必須裝入特制容器，深埋地下8. 一個(gè)292U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為292U+0n-X+38Sr+21n,則下列敘述正確的是（）1 . X原子核中含有86個(gè)中子8 . X原子核中含有141個(gè)核子C.因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，根據(jù)E=mc2,所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加D.因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量

9、數(shù)減少9 .我國物理學(xué)家錢三強(qiáng)、 何澤慧夫婦，1947年在法國巴黎發(fā)現(xiàn)了鈾的三分裂和四分裂，這是我國科學(xué)家在核物理研究中做出的貢獻(xiàn)，它是將中子打入鈾核后所發(fā)生的核反應(yīng)，它屬于（）A.人工核轉(zhuǎn)變B.重核的裂變C.鈾核的衰變D.輕核的聚變10 .下面是鈾核裂變反應(yīng)中的一個(gè)：？35u + 1n> 136+ 38sr+100n已知鈾235的質(zhì)量為254 xe35.043 9 u,中子質(zhì)量為1.008 7 u,鋸90的質(zhì)量為89.907 7 u,氤136的質(zhì)量為135.907 2 u, 則此核反應(yīng)中()A.質(zhì)量虧損為 Am =235.043 9 u+ 1.008 7 u-89.907 7 u 13

10、5.907 2 uB,質(zhì)量虧損為 Am =(235.043 9+ 1.008 7-89.907 7-135.907 2 10x 1.008 7) uC.釋放的總能量為 AE= (235.043 9+ 1.008 7-89.907 7- 135.907 2 10X 1.0087)X(3 X 108)2 JD.釋放的總能量為 AE= (235.043 9+1.008 7-89.907 7-135. 907 2 10X1.0087)X9 31.5 MeV11.如圖1所示是原子核的核子平土質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象.下列說法中正確的是()核子平均質(zhì)量圖1A.若D和E能結(jié)合成F,結(jié)合過程一定要釋放能量

11、B.若D和E能結(jié)合成F,結(jié)合過程一定要吸收能量 C .若A能分裂成B和C,分裂過程一定要釋放能量 D .若A能分裂成B和C,分裂過程一定要吸收能量題號(hào)1234567891011答案12.核反應(yīng)292U +0n- 30Sr+母 + 1011n是鈾核裂變核反應(yīng)中的一個(gè)，已知：292U的原子54 xe質(zhì)量為235.043 9 u, 30Sr的原子質(zhì)量為89.907 7 u,3丫。的原子質(zhì)量135.907 2 u,中 54 xe子的質(zhì)量為1.000 867 u,求這個(gè)反應(yīng)中釋放的核能為多少M(fèi)eV?(保留三位有效數(shù)字)第6節(jié)核裂變課前預(yù)習(xí)練11 .中子差不多核能中子 0n2 .中子中子鏈?zhǔn)阶钚◇w積大于或

12、等于大于或等于3 .(1)反應(yīng)堆 鈾棒 石墨 重水和普通水吸收中子(2)裂變 (3)循環(huán)流動(dòng)(4)核射線放射性物質(zhì)水泥層放射性深埋地下課堂探究練1. D 根據(jù)重核發(fā)生裂變的條件和裂變放能的原理分析可知，裂變時(shí)因鈾核俘獲中子 即發(fā)生核反應(yīng)，是核能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程.因而其釋放的能量是遠(yuǎn)大于其俘獲中子時(shí)吸收的能量的.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是有條件的，即鈾塊的體積必須大于其臨界體積.如果體積小，中子從鈾塊中穿過時(shí)，碰不到原子核，則鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就不會(huì)發(fā)生.在裂變反應(yīng)中核子數(shù)是不會(huì)減235901362351901361少的，如92U裂變?yōu)?8Sr和54Xe的核反應(yīng)，其核反應(yīng)方程為：92U + on-38Sr+ 54X

13、e+ 100n其中各粒子質(zhì)量分別為mu = 235.043 9 u, mn= 1.008 67 umsr= 89.907 7 u, mxe= 135.907 2 u質(zhì)量萬損為 淅=(mu + mn) (msr+mxe+10mn) = 0.151 0 u可見鈾裂變的質(zhì)量虧損遠(yuǎn)小于一個(gè)核子的質(zhì)量，核子數(shù)是不會(huì)減少的，因此選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤.重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核時(shí)，由于平均質(zhì)量減小，還會(huì)再發(fā)生質(zhì)量虧損，從而 釋放出核能.綜上所述，選項(xiàng) D正確.2. C 設(shè)放出的粒子的質(zhì)量數(shù)為 x,電荷數(shù)為y,核反應(yīng)過程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù) 守恒.由題意可得235+1 = 136+90+xx= 10則il92

14、 = 54+38 + yly= 0由此判定核反應(yīng)放出的一定是中子，且個(gè)數(shù)是10, C選項(xiàng)正確.3. B A選項(xiàng)是a衰變，B選項(xiàng)是裂變，C選項(xiàng)是放射性元素的衰變，D選項(xiàng)是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的人工轉(zhuǎn)變方程，故B正確，A、C、D錯(cuò).4. A 目前核電站使用的裂變材料是鈾，鈾在地殼中的含量較高，鈾發(fā)生裂變反應(yīng)產(chǎn) 生大量的熱量，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電.5. D 裂變是重核俘獲中子后變成中等質(zhì)量的原子核，同時(shí)還要放出幾個(gè)中子的過程，故只有選項(xiàng)D正確.6. (1)200.6 MeV (2)5.14 X 1026 MeV,相當(dāng)于燃燒 2 800 t煤.解析（1）裂變反應(yīng)的質(zhì)量虧損為淅= (235.043 9+ 1.00

15、8 7 140.913 9 91.897 33x 1.008 7) u=0.215 3 u一個(gè)鈾235原子核裂變后釋放的能量為正=淅/ = 0.215 3X 931.5 MeV= 200.6 MeV(2)1 kg鈾235原子核發(fā)生裂變時(shí)釋放的總能量En=N AE=2.56x 1024X 200.6 MeV= 5.14x 1026 MeV設(shè)q為煤的熱值，M為煤的質(zhì)量，有AEn= qM ,AEn 5.14X 1026X 106X 1.6X 10 19所以 M= q =2.94X 107kg=2 800 t方法總結(jié) 因?yàn)殁?35的摩爾質(zhì)量為235 g/mol, 1 mol鈾含有6.02x 1023個(gè)

16、鈾核，故1 kg1_0008%鈾中原子核的個(gè)數(shù)也可用N= 235 X 6.02X 1023= 2.56X 1024的方法求得.課后鞏固練1. A 鈾235俘獲任何能量的中子都會(huì)發(fā)生裂變反應(yīng)，吸收低能量的中子裂變的幾率更大.2. C 核反應(yīng)中把重核分裂成中等質(zhì)量的核，并釋放出核能的反應(yīng)，稱為裂變.3. C 核電站發(fā)電的能量主要來自于重核的裂變放出的能量，正確選項(xiàng)為C.14. D 1 g純鈾235有235 *Na個(gè)鈾235的原子核，因此1 g鈾吸收中子完全發(fā)生核反應(yīng)，1可以釋放出235x Nax196 MeV的能量，即D正確，A、B、C錯(cuò)誤.5. BC 鈾核受到中子的轟擊，會(huì)引起裂變，裂變的產(chǎn)物是

17、各種各樣的，具有極大的偶然性，但裂變成兩塊的情況多，也有的分裂成多塊，并放出幾個(gè)中子，鈾235受中子的轟擊時(shí)，裂變的概率大，且可以俘獲各種能量的中子而引起裂變，而鈾238只有俘獲能量在1MeV以上的中子才能引起裂變，且裂變的幾率??；而要引起鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，須使鈾塊體積超過臨界體積.故上述選項(xiàng) B、C正確.6. C 控制核反應(yīng)的速度是靠調(diào)節(jié)中子數(shù)目來實(shí)現(xiàn)，即用鎘棒吸收中子改變中子數(shù)目.7. BD8. A 由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知 235+ 1=a+94 + 2X1, 92=b+38 解得a= 140, b = 54,其中a為X的質(zhì)量數(shù)，b為X的核電荷數(shù)，X核中的中子數(shù)為a- b=140-54=86,由此 可知A正確，B錯(cuò)誤；裂變釋放能量，由質(zhì)能關(guān)系可知，其總質(zhì)量減少，但質(zhì)量數(shù)守恒，故C、 D均錯(cuò)誤.9. B10. BD 計(jì)算虧損質(zhì)量時(shí)要用反應(yīng)前的總質(zhì)量減去反應(yīng)后的總質(zhì)量