高中物理：選擇性必修第三冊(cè)核裂變與核聚變

第五章原子核第四節(jié)核裂變與核聚變配套練習(xí)（含解析）

一、單選題

1.中國(guó)首臺(tái)“華龍一號(hào)”核電機(jī)組于2020年11月份并網(wǎng)發(fā)電，有效緩解了新舊能源轉(zhuǎn)換時(shí)

期電力不足的問(wèn)題，其核反應(yīng)堆中的反應(yīng)方程為腎U+；n—4?Ba+北Kr+5；n,下列說(shuō)法正

確的是（）

A.反應(yīng)是衰變反應(yīng)B.反應(yīng)過(guò)程中鈾的半衰期減小

C.反應(yīng)過(guò)程中放出能量D.；：Ba的結(jié)合能比腎u的結(jié)合能大

2.我國(guó)研制新一代可控核聚變研究裝置“中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M"（又被稱為“人造太陽(yáng)”）在2020

年12月4日在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電。其所發(fā)生的可控核聚變方程是：H+：Hr；He+X,

己知；H、：H、：He和X的質(zhì)量分別為犯、啊、砥和砥，真空中的光速為以下列說(shuō)法正確的

是（）

A.X是電子

B.秦山核電站利用核聚變發(fā)電

C.該核反應(yīng)所釋放的核能為AE=（町+-明-/%）<?

D.；H和：H的比結(jié)合能之和大于；He的比結(jié)合能

3.目前核電站的核燃料主要為第U,其在反應(yīng)堆中有很多種反應(yīng)方式，其中一種為

2葭U+；n->-Cs+第b+Ua,生成物啜Cs也會(huì)發(fā)生衰變，方程式為R；Csf》Ba+b,已知4cs

的半衰期為30年，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.a為質(zhì)子，b為電子

B.娛Cs原子核的比結(jié)合能比空U的小

C.現(xiàn)有含12g2Cs的某化合物，90年后該化合物還含有1.5g娛Cs

D.環(huán)境溫度升高，耍Cs的半衰期會(huì)變短

4.對(duì)核反應(yīng)的類型及粒子的判斷，下列說(shuō)法正確的是（）

A.^Uf^Th+X,式中X為電子，屬于〃衰變

B.；H+：Hf；He+Y,式中丫為中子，屬于核裂變

C.；4N+；Hef?O+K,式中K為質(zhì)子，屬于人工核轉(zhuǎn)變

D.第u+；n-＞翟Xe+^Sr+Z,式中Z為5個(gè)氮核，屬于a衰變

5.能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問(wèn)題的途徑之一，下列釋放核能的反應(yīng)方程,

表述正確的有（）

A.；H+；Hf；He+；n是人工核反應(yīng)

B.喝Ba+*Kr+3；n是核裂變反應(yīng)，該反應(yīng)吸收能量

C.由于裂變比聚變產(chǎn)能效率高，目前的核電站是利用的裂變，用減速劑把快中子變?yōu)闊嶂凶樱?/p>

用鎘棒控制反應(yīng)速度

D.核聚變溫度太高，地球上沒(méi)有任何容器能夠經(jīng)受如此高的溫度，科學(xué)家設(shè)想的解決方案是

磁約束和慣性約束

6.下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí)，其中說(shuō)法正確的是（）

A.湯姆遜通過(guò)分析甲圖中的。粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

B.乙圖表明當(dāng)一定頻率的光照射到金屬板，金屬板會(huì)有光電子射出

C.丙圖表示的是磁場(chǎng)對(duì)6和/射線的作用情況，其中①是￡射線，②是了射線

D.丁圖表示的核反應(yīng)屬于重核裂變，是人工無(wú)法控制的核反應(yīng)

7.a粒子在近代物理實(shí)驗(yàn)中扮演了十分重要的角色。關(guān)于a粒子，下列說(shuō)法正確是（）

A.19世紀(jì)末，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了a粒子，從而認(rèn)識(shí)到：原子是可以分割的，是由更小的微粒組

成的

B.1911年，盧瑟福通過(guò)對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型

C.1919年，查德威克用鐳放射出的a粒子轟擊氮原子核，從氮核中打出了一種新的粒子一一

質(zhì)子

D.1938年底，德國(guó)物理學(xué)家哈恩和斯特拉斯曼在用a粒子轟擊鈾核的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了核裂變

8.我國(guó)新一代可控核聚變研究裝置“中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M"（又被稱為“人造太陽(yáng)”）將在2020

年投入運(yùn)行，其所發(fā)生的可控核聚變方程是；H+：Hf；He+X已知：H、：H、：He和X的質(zhì)

量分別為幽、您、朗和圾，真空中的光速為c,下列說(shuō)法正確的是（）

A.X是質(zhì)子

B.大亞灣核電站利用核聚變發(fā)電

C.該核反應(yīng)所釋放的核能為△￡=（叫+?-%-砥）/

D.；H和：H的結(jié)合能之和大于：He的結(jié)合能

9.下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí)，如圖所示，其中說(shuō)法正確的是（）

A.甲圖中4處能觀察到大量的閃光點(diǎn)，8處能看到較多的閃光點(diǎn)，。處觀察不到閃光點(diǎn)

B.圖乙中用中子轟擊鈾核使其發(fā)生聚變，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會(huì)釋放出巨大的核能

C.圖丙中處于〃=3能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷，最多可以放出3種頻率的光

D.丁圖中用弧光燈照射原來(lái)就帶電的鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的張角變大，說(shuō)明鋅板原來(lái)一定帶

負(fù)電

10.2021年1月21日中廣核集團(tuán)在深圳召開(kāi)2021年度媒體通報(bào)會(huì)，會(huì)議指出，2020年度中

廣核24臺(tái)核電機(jī)組保持安全穩(wěn)定運(yùn)行，世界核運(yùn)營(yíng)者協(xié)會(huì)WANO指標(biāo)中，72.6%的指標(biāo)達(dá)到世

界先進(jìn)水平，平均能力因子連續(xù)三年保持92%以上其中寧德核電2號(hào)機(jī)組全部WANO指標(biāo)達(dá)到

卓越值。以下關(guān)于核能的有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.寧德核電2號(hào)機(jī)組的核能是利用輕核聚變

B.原子核比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定

C.重核裂變是重核分裂成中等大小的核，核的比結(jié)合能減小

D.重核裂變反應(yīng)中虧損的質(zhì)量變成了能量

11.2020年12月4日，新一代“人造太陽(yáng)”一中國(guó)環(huán)流二號(hào)M裝置（HL-2M）正式建成并實(shí)

現(xiàn)首次放電，放電溫度達(dá)太陽(yáng)芯部溫度近10倍。“人造太陽(yáng)”實(shí)驗(yàn)中的可控?zé)岷朔磻?yīng)的方程是

汨+：Hf；He+；n,海水中富含反應(yīng)原料笊（汨），氟核（:H）可以用中子變擊鋰核（；Li）

得到。下列說(shuō)法正確的是（）

A.上述核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量

B.中子轟擊鋰核（：Li）反應(yīng)方程為:n+；Lif：H+；He

C.中子擊擊鋰核（：Li）發(fā)生了a衰變

D.笊核（汜）和晁核（汨）的比結(jié)合能均比氨核（：He）的比結(jié)合能大

12.山東海陽(yáng)核電站建成并網(wǎng)發(fā)電，有效緩解了山東電力不足的情況，為建設(shè)生態(tài)山東做出了

貢獻(xiàn)。核電站核反應(yīng)堆中，用中子轟擊琵U原子核的核反應(yīng)方程為aU+：nT2Xe+X+10；n其中

2；；U、；n、嚕Xe、X的質(zhì)量分別為g、加2、％其中嚕Xe是不穩(wěn)定的，其衰變的周期為T,

真空中的光速為C,以下說(shuō)法正確的是（）

A.X原子核中含有的中子數(shù)為50

B.該反應(yīng)屬于人工轉(zhuǎn)變核反應(yīng)

2

C.該反應(yīng)中釋放的能量為g（叫-9m2-m,-m4）c

D.經(jīng)過(guò)27,一定質(zhì)量的之Xe原子核衰變了的質(zhì)量占開(kāi)始時(shí)的;

二、填空題

13.4個(gè)氫核聚變成一個(gè)氮核，同時(shí)放出兩個(gè)正電子，釋放出2.8X10%v的能量，寫出核反應(yīng)

方程,并計(jì)算1g氫核完成這個(gè)反應(yīng)后釋放出_______能量（1g氫核即1mol所

包含的氫核的粒子個(gè)數(shù)為6.02XIO??個(gè)）。

14.如圖所示，鈾235的其中一種鏈?zhǔn)椒磻?yīng)示意圖。完成鈾核裂變的核反應(yīng)方程（未標(biāo)出的新

核元素符號(hào)用“Kr”表示）噂u+；n->端Ba+_+3：n,在重核裂變和輕核聚變過(guò)程中獲得能

量的途徑是質(zhì)量_____（選填“增大”或“虧損

今如9

-?華，一

15..2a+》->啜Ba+；；Kr+yX是若干核反應(yīng)的一種，其中;n為中子,X為未知粒子，y為

X的個(gè)數(shù)，則X是（選填“質(zhì)子”“中子”或“電子"），y=.

16.在下列描述的核過(guò)程的方程中，屬于a衰變的是,屬于B衰變的是,屬于

裂變的是，屬于聚變的是.（填正確答案標(biāo)號(hào)）A.1Cfi：N+_；e

B.；：S+_：e

C.2盥U-＞、Th+；He

D.i；N+；He-?[O+；H

E.2；R+；nr々Xe+g+2：n

F.:H+；H7；He+：n

三、解答題

17.設(shè)有杯的同位素離子竽Pu靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，該離子沿與磁場(chǎng)垂直的方向放出。粒子以

后，變成鈾的一個(gè)同位素離子，同時(shí)放出一個(gè)能量為E=0.09MeV的光子(已知

lMeV=1.60xl0-'3J,光速c=3.0xl()8m/s，普朗克常量1=6.63xlO^j“

(1)試寫出這一過(guò)程的核衰變方程。

(2)光子的波長(zhǎng)為多少？

(3)若不計(jì)光子的動(dòng)量，則a粒子與鈾核在該磁場(chǎng)中的回轉(zhuǎn)半徑之比此：凡為多少？

(4)若不計(jì)光子的動(dòng)量，則a粒子的動(dòng)能為多少？(杯核質(zhì)量叫=238.99965u,鈾核質(zhì)量

加2=234.993470u,a粒子的質(zhì)量為/?,=4.001509u,lu=931.5MeV)

18.核聚變能是一種具有經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越、安全可靠、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)勢(shì)的新能源?！皣?guó)際熱核

聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITE/?)計(jì)劃“俗稱”“人造太陽(yáng)”，即為人工可控?zé)岷朔磻?yīng)堆。該裝置中發(fā)生的核

聚變反應(yīng)是；H和：H聚變生成；He,釋放能量。：H可以自海水中提取，汨可由鋰礦中制得。

己知；H的質(zhì)量為2.0141U,:H的質(zhì)量為3.0160u,；He的質(zhì)量為4.0026u,；n的質(zhì)量為1.0083u,

luc2=931.5MeVo

(1)寫出該聚變的核反應(yīng)方程；

(2)計(jì)算一次這樣的熱核反應(yīng)過(guò)程釋放出的能量；

(3)若將“人造太陽(yáng)”產(chǎn)生的電能輸送到城市，送電功率為4=L8xl()6kw,采用超高壓輸電，

輸電電壓為&=500kV,而這種人造太陽(yáng)發(fā)電機(jī)輸出的電壓為H=18kV,要使輸電線上損耗

的功率小于輸送電功率的5%,求輸電線的總電阻。

19.兩個(gè)動(dòng)能均為1MeV的笊核發(fā)生正面碰撞，引起如下反應(yīng)：：H+；H。(已知；H

的質(zhì)量面=2.0136u,；H的質(zhì)量幽=3.0156u,IH的質(zhì)量色=1.007311,lu相當(dāng)于931.5MeV的能

量。結(jié)果均保留2位有效數(shù)字。)

(1)此核反應(yīng)中放出的能量△6為多少？

(2)若放出的能量(包括最初的動(dòng)能和核反應(yīng)放出的能量，以后見(jiàn)此題目都這樣理解)全部變

為新生核的動(dòng)能，則新生的晁核具有的動(dòng)能是多少？

20.已知笊核質(zhì)量為2.0136u,中子質(zhì)量為1.0087u,；He核的質(zhì)量為3.0150u。兩個(gè)速率相等

的笊核對(duì)心碰撞聚變成；He并放出一個(gè)中子，釋放的核能也全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(質(zhì)量虧損為

lu時(shí)，釋放的能量為93L5MeV。除了計(jì)算質(zhì)量虧損外，洱e的質(zhì)量可以認(rèn)為是中子的3倍)

(1)寫出該核反應(yīng)的反應(yīng)方程式；

(2)該核反應(yīng)釋放的核能是多少？

⑶若測(cè)得反應(yīng)后生成中子的動(dòng)能是3.12MeV,則反應(yīng)前每個(gè)笊核的動(dòng)能是多少M(fèi)eV?

參考答案

1.c

【解析】A.反應(yīng)是裂變反應(yīng)，所以A錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)過(guò)程中鈾的半衰期不變，所以B錯(cuò)誤；

C.裂變反應(yīng)過(guò)程中放出能量，所以C正確；

D.*Ba的平均結(jié)合能比的平均結(jié)合能大，黑Ba的結(jié)合能比,u的結(jié)合能小，所以D錯(cuò)

誤；

故選C。

2.C

【解析】A.根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，可知X是中子，故A錯(cuò)誤；

B.秦山核電站利用核裂變發(fā)電，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)質(zhì)能方程可知，該核反應(yīng)所釋放的核能為

2

△￡=(町+1^,—^-m4)c

故C正確；

D.該核反應(yīng)的過(guò)程中釋放能量，：H和：H的比結(jié)合能之和小于；He的比結(jié)合能，故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.C

【解析】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知a的質(zhì)量數(shù)為1、電荷數(shù)為0,b的質(zhì)量數(shù)為0,電

荷數(shù)為T,故a為中子，b為電子，故A錯(cuò)誤；

B.啜Cs是由aU發(fā)生裂變反應(yīng)生成，所以啜Cs比%U穩(wěn)定，則娛Cs的比結(jié)合能比的黑U大，

故B錯(cuò)誤；

C.90年后該化合物中剩余MCs的質(zhì)量為

90

(1^30

w=12gxl-I=1.5g

故C正確；

D.放射性元素的半衰期是由核內(nèi)部自身的因素決定的，根原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)

關(guān)，所以環(huán)境溫度升高，啜Cs的半衰期不變，故D錯(cuò)誤。

故選C。

4.C

【解析】A.非Th+X,式中X質(zhì)量數(shù)為4,電荷數(shù)為2,為a粒子，屬于a衰變，選

項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.：H+：Hf；He+Y,式中Y質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為0,為中子，屬于核聚變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.；4N+：Hef?o+K,式中K質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為1,為質(zhì)子，屬于人工核轉(zhuǎn)變，選項(xiàng)C

正確；

D.普Xe+2Sr+Z,式中Z為10個(gè)中子，屬于重核裂變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

5.D

【解析】A.；H+；Hf；He+,是核聚變反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B.2；；U+：n-＞啜Ba+果Kr+3；n是核裂變反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中有質(zhì)量虧損，則該反應(yīng)放出能量,

故B錯(cuò)誤；

C.由于裂變?nèi)菀卓刂魄野l(fā)生的條件比聚變更低，則目前的核電站是利用的裂變，但聚變產(chǎn)能

效率高，故C錯(cuò)誤；

D.核聚變溫度太高，地球上沒(méi)有任何容器能夠經(jīng)受如此高的溫度，科學(xué)家設(shè)想的解決方案是

磁約束和慣性約束，故D正確。

故選D。

6.B

【解析】A.盧瑟福通過(guò)分析a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律可知，入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，才會(huì)有光電子射出，B

選項(xiàng)正確；

C.根據(jù)左手定則可知，射線①帶正電，①是a射線，②不偏轉(zhuǎn)，是/射線，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.丁圖表示的核反應(yīng)屬于重核裂變，是人工可以控制的核反應(yīng)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選B。

7.B

【解析】A.19世紀(jì)末，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了電子，從而認(rèn)識(shí)到：原子是可以分割的，是由更小的

微粒組成的，故A錯(cuò)誤；

B.盧瑟福通過(guò)對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故B正確；

C.1919年，盧瑟福用鐳放射出的a粒子轟擊氮原子核，從而發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，實(shí)現(xiàn)了人類歷史上

第一次人工核反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D.1938年底，德國(guó)物理學(xué)家哈恩和斯特拉斯曼在用中子轟擊鈾核的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了核裂變，故

D錯(cuò)誤。

故選B。

8.C

【解析】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X是中子，A錯(cuò)誤；

B.大亞灣核電站是利用重核裂變來(lái)發(fā)電，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)質(zhì)能方程，該核反應(yīng)所釋放的核能為

1

△E=（町+m2—m3—m^c

c正確；

D.比結(jié)合能大的原子核更穩(wěn)定，一個(gè)笊核與一個(gè)旅核結(jié)合成一個(gè)核時(shí)，釋放能量，則；He更

穩(wěn)定，比結(jié)合能更大，核子數(shù)守恒，則；H和：H的比結(jié)合能之和小于；He的比結(jié)合能，D錯(cuò)誤。

故選C。

9.C

【解析】A.甲圖是盧瑟?！┝Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)，大多數(shù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)粒子發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，

極少數(shù)粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，甚至是反向，故。處可以接收到少數(shù)粒子，A錯(cuò)誤；

B.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中鈾原子核被中子轟擊后發(fā)生的是裂變反應(yīng)，B錯(cuò)誤；

C.一個(gè)氫原子從〃=3能級(jí)向低能級(jí)躍遷，可能放出一種光子，也可能放出兩種光子，大量處

于〃=3的氫原子向低能級(jí)躍遷會(huì)放出3種光子，C正確；

D.驗(yàn)電器指針張角變大說(shuō)明經(jīng)過(guò)弧光燈照射以后鋅板所帶電量增加了，因光電效應(yīng)中從鋅板

逸出的是電子，鋅板會(huì)因此帶正電荷，所以根據(jù)指針張角變大可以判斷鋅板原來(lái)帶正電，D

錯(cuò)誤；

故選C。

10.B

【解析】A.現(xiàn)在所有投入運(yùn)營(yíng)的核電站用的都是重核裂變，A錯(cuò)誤；

B.原子核比結(jié)合能越大，核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定，B正確；

c.重核裂變的過(guò)程中釋放能量，所以重核分裂成中等大小的核，核的比結(jié)合能增大，c錯(cuò)誤；

D.核裂變反應(yīng)中釋放核能有質(zhì)量虧損，質(zhì)量與能量之間存在一定的關(guān)系，但不是質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

能量，D錯(cuò)誤。

故選Bo

11.B

【解析】A.核反應(yīng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的質(zhì)量不等于反應(yīng)物的質(zhì)量，故A錯(cuò)

誤；

B.中子轟擊鋰核（；Li）反應(yīng)方程為:n+；Lif:H+；He,故B正確；

C.a衰變是指原子核自發(fā)的放射出一個(gè);He核而轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌雍耍蔆錯(cuò)誤；

D.笊核（；H）和負(fù)核（：H）經(jīng)聚變反應(yīng)生成;He核，同時(shí)放出能量，所以笊核（汨）和危

核（：H）的比結(jié)合能小于氨核（：He）的比結(jié)合能，故D錯(cuò)誤。

故選B。

12.D

【解析】A.根據(jù)核反應(yīng)方程中質(zhì)量數(shù)，電荷數(shù)守恒可寫出該核反應(yīng)方程為

.U+.f.Xe+】X+10：n

故可知X原子核中含有的中子數(shù)為52,故A錯(cuò)誤；

B.該核反應(yīng)為重核裂變反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；

C.該核反應(yīng)中釋放的能量為

△E=\mc~=（m,-9/n,）c2

故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)半衰期公式

1n余=機(jī)g產(chǎn)

可知，經(jīng)過(guò)27

m24

、-3

所以可知原子核衰變了的質(zhì)量占開(kāi)始時(shí)的;，故D正確。

4

故選Do

13.4；HHe+2；,e4.214x10"eV

【解析】［1］核反應(yīng)方程為

4；HHe+2：e

［2］1g氫可發(fā)生聚變的次數(shù)為

〃=必=1.505x1()23

4

故釋放的總能量為

23629

E=nE0=1.505x10x2.8xl0eV=4.214xlOeV

14.虧損

【解析】［1］根據(jù)核電荷數(shù)守恒得Kr的質(zhì)子數(shù)

92-56=36

根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒得Kr的質(zhì)量數(shù)

235+1-144-3=89

所以鈾核裂變的核反應(yīng)方程為

■U+；nf-Ba+黑Kr+3M

［2］愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程為

E=me2

若核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為△加，釋放的核能

△E=\rnc~

所以在重核裂變和輕核聚變過(guò)程中獲得能量的途徑是質(zhì)量虧損。

15.中子3

【解析】［1］［2］設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為制質(zhì)子數(shù)為〃，則在核裂變前后質(zhì)量數(shù)守恒可知

235+1=141+92+沖

電荷數(shù)守恒

92=56+36+ny

解得

/ZFI

爐0

由此判斷粒子為中子，片3。

16.CABEF

【解析】[1].在下列描述核過(guò)程的方程中，屬于a衰變的是畿Uf22Th+；He,答案標(biāo)號(hào)是

C；

⑵,屬于。衰變的是乳f「N+_；e和鼾-*+*,答案標(biāo)號(hào)是AB；

⑶.屬于裂變的是空U+；nf、Xe+潑r+2：n,答案標(biāo)號(hào)是E；

[4].屬于聚變的是;H+；Hf；He+：n,答案標(biāo)號(hào)是F.

46

17.(1)[9puf5u+；He；(2)1.38xlO-"m；(3)-(4)4.190MeV

【解析】核反應(yīng)中遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，故

竽PuT置u+；He

由波長(zhǎng)和能量的關(guān)系式

E*

則變形代入數(shù)據(jù)可得

he

A=—=1.38xlO-"m

E

設(shè)衰變后，鈾核速度為匕，。粒子的速度為匕，根據(jù)動(dòng)量守恒有

m2v2-m3v3=0

在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力即

V2

qvB=m——

R

則

Ra廠-匕％-46

%m2V2%1

(4)由能量守恒定律知，鈾核與a粒子的總動(dòng)能

Ey.=Ek(J+Ey,a=931.5(肛—zn,—zn,)-E=4.261MeV

結(jié)合

m2v2-m3匕

得

235

E=——E=4.190MeV

ka235+4k

18.(l)；H+：H-；He+；n+AE；(2)2.86xlO-,2J；⑶小于6.9Q

【解析】(1)根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得

:He+；n+AE

(2)核聚變的過(guò)程中虧損的質(zhì)量

△"2=m2-]-m?i—ma—mn

代入數(shù)據(jù)可得

zXm=0.0192u

釋放的能量

AE=Amx931.5MeV=0.0192x931.5MeV=17.88MeV

17.88X106X1.6X10-I9J=2.86X10-I2J

⑶據(jù)

々3

得

/,=1X105A

升壓變壓器匝數(shù)比為