高中物理人教版5第十九章原子核 第十九章6重核的裂變

第十九章原子核6重核的裂變1．現(xiàn)在核電站發(fā)電的能量來自于()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．化學反應放出的能量解析：重核裂變過程中質(zhì)量虧損，伴隨著巨大能量放出，因此目前核電站均是采用了重核裂變放出的能量進行發(fā)電的．故A、B、D錯誤，C正確．答案：C2．鈾核裂變時，對于產(chǎn)生鏈式反應的重要因素，下列說法中正確的是()A．鈾塊的質(zhì)量是重要因素，與體積無關B．為了使裂變的鏈式反應容易發(fā)生，最好直接利用裂變時產(chǎn)生的中子C．若鈾235的體積超過它的臨界體積，裂變的鏈式反應就能夠發(fā)生D．能否發(fā)生鏈式反應與鈾塊的質(zhì)量無關解析：要使鈾核裂變產(chǎn)生鏈式反應，鈾塊的體積必須大于臨界體積．但鈾核的質(zhì)量無論怎樣，只要組成鈾塊的體積小于臨界體積，則不會發(fā)生鏈式反應，裂變反應中產(chǎn)生的中子為快中子，這些快中子不能直接引發(fā)新的裂變．如果鈾塊的質(zhì)量大，則其體積大，若超過臨界體積則發(fā)生鏈式反應．由此知A、B、D錯誤，C正確．答案：C\o\al(235,92)U吸收一個慢中子后，分裂成eq\o\al(136,54)Xe和eq\o\al(90,38)Sr，還放出()A．1個α粒子 B．3個中子C．10個中子 D．10個質(zhì)子解析：設放出的粒子的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y，核反應過程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒．由題意可得由此判斷該核反應放出的一定是中子，且個數(shù)是10.答案：C4．一個eq\o\al(235,92)U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應，其裂變方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→X＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n，則下列敘述正確的是()A．X原子核中含有86個中子B．X原子核中含有141個核子C．因為裂變時釋放能量，根據(jù)E＝mc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加D．因為裂變時釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少解析：X原子核中的核子數(shù)為(235＋1)－(94＋2)＝140(個)，B錯誤．中子數(shù)為140－(92－38)＝86(個)，A正確．裂變時釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但是其總質(zhì)量數(shù)是不變的，C、D錯．答案：A1．我國秦山核電站第三期工程中有兩個60萬千瓦的發(fā)電機組，發(fā)電站的核能來源于eq\o\al(235,)92U的裂變，現(xiàn)有四種說法：①eq\o\al(235,)92U原子核中有92個質(zhì)子，143個中子；②eq\o\al(235,)92U的一種可能裂變是變成兩個中等質(zhì)量的原子核，核反應方程為eq\o\al(235,)92U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,)54Xe＋eq\o\al(95,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n；③eq\o\al(235,)92U是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年，升高溫度半衰期縮短；④一個eq\o\al(235,)92U裂變能放出200MeV的能量，合×10－11J.以上說法中完全正確的是()A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④解析：eq\o\al(235,)92U有核子數(shù)235個，質(zhì)子數(shù)92個，中子數(shù)235－92＝143，①正確；裂變反應式滿足質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)也守恒，②正確；半衰期與溫度無關，③錯；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知④正確，所以D項正確．答案：D2．在核反應方程式eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,38)Sr＋eq\o\al(136,54)Xe＋kX中()A．X是中子，k＝9 B．X是中子，k＝10C．X是質(zhì)子，k＝9 D．X是質(zhì)子，k＝10解析：核反應方程應遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，在題目所給的核反應中，設X的質(zhì)子數(shù)為x，則核反應方程的左邊質(zhì)子數(shù)為92＋0＝92，右邊質(zhì)子數(shù)為38＋54＋x＝92，x＝0，X的質(zhì)子數(shù)為0，所以X為中子，左邊質(zhì)量數(shù)為235＋1＝236，右邊質(zhì)量數(shù)為90＋136＋k×1＝236，k＝10，所以k的數(shù)值為10.答案：B3．鎘棒在核反應堆中的作用是()A．使快中子變慢中子B．使慢中子變快中子C．使反應速度加快D．控制反應速度，調(diào)節(jié)反應速度的快慢解析：在核反應堆中石墨起變快中子為慢中子的作用，鎘棒起吸收中子、控制反應速度、調(diào)節(jié)功率大小的作用．答案：D4．為使鏈式反應平穩(wěn)進行，可采用下列的辦法()A．鈾塊可制成任何的體積B．鈾核裂變釋放的中子可直接去轟擊另外的鈾核C．通過慢化劑將產(chǎn)生的中子減速D．用鎘棒可作為慢化劑使中子減速解析：由于使鈾塊發(fā)生鏈式反應的體積應大于臨界體積，故A錯誤，鈾核裂變釋放出的為快中子，不能直接再去轟擊鈾核，必須用慢化劑減速，而鎘棒是用于控制中子數(shù)量的，故C正確，B、D錯誤．答案：C5．(多選)山東榮成石島灣核電站總裝機規(guī)模400萬千瓦．核電站與火電站相比較，其優(yōu)勢在于()A．核燃料釋放出的能量遠大于相等質(zhì)量的煤放出的能量B．就可采儲量來說，地球上核燃料資源遠多于煤炭C．核電站造成的污染大于相等發(fā)電能力的火電站D．核電站比火電站更容易建造解析：核電站與火電站相比，相等質(zhì)量的核燃料放出的能量比煤放出的能量要大很多，地球上可開采核礦石儲量所能提供的能量約為煤、石油的15倍，只要措施得當，核電站造成的污染很小，核能屬于清潔能源，A、B均正確，C錯誤；核電站的建造難度較大，D錯誤．答案：AB6．一個鈾235吸收一個中子發(fā)生核反應時大約放出196MeV的能量，則1g純eq\o\al(235,)92U完全發(fā)生核反應時放出的能量為(NA為阿伏加德羅常數(shù))()A．NA×196MeV B．235NA×196MeVC．235×196MeV \f(NA,235)×196MeV解析：由于1mol的鈾核質(zhì)量為235g，1g鈾235的摩爾數(shù)為eq\f(1,235)，因此1g鈾235釋放的能量E＝eq\f(NA,235)×196MeV，故D正確．答案：D7．用中子轟擊鈾核(eq\o\al(235,92)U)，其中的一個可能反應是分裂成鋇(eq\o\al(141,56)Ba)和氪(eq\o\al(92,36)Kr)兩部分，放出3個中子．各個核和中子的質(zhì)量如下：mU＝9×10－27kgmn＝9×10－27kgmBa＝6×10－27kgmKr＝7×10－27kg試寫出核反應方程，算出反應中釋放的核能．解析：根據(jù)反應前后的質(zhì)量數(shù)守恒、核電荷數(shù)守恒和反應中的能量守恒，就可以寫出核反應方程．根據(jù)該反應前后的質(zhì)量虧損，用愛因斯坦的質(zhì)能方程就可算出釋放的核能．此鈾核裂變方程為：eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(235,92)U→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n.則核反應前后的質(zhì)量虧損為：Δm＝mU＋mn－mBa－mKr－3mn＝8×10－27kg由愛因斯坦的質(zhì)能方程可得釋