人教版（2022）選擇性必修三第五章第四節(jié)第五節(jié)核裂變與核聚變、“基本”粒子課時(shí)練習(xí)

第五章原子核4核裂變與核聚變5“基本”粒子基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一核裂變的發(fā)現(xiàn)1.下列核反應(yīng)中,屬于核裂變反應(yīng)的是()A.510B+01n→37Li+2C.714N+24He→817O+11HD.922.(多選)當(dāng)一個(gè)重核裂變時(shí),它所產(chǎn)生的兩個(gè)核()A.含有的質(zhì)子數(shù)之和比裂變前重核的質(zhì)子數(shù)少B.含有的中子數(shù)之和比裂變前重核的中子數(shù)少C.裂變時(shí)釋放的能量等于俘獲中子時(shí)得到的能量D.可能是多種形式的兩個(gè)核的組合年11月17日,“中國(guó)核潛艇之父”——黃旭華獲評(píng)全國(guó)道德模范,頒獎(jiǎng)典禮上,習(xí)總書(shū)記為他“讓座”的場(chǎng)景感人肺腑。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.目前核潛艇利用重核裂變提供動(dòng)力B.重核裂變反應(yīng)中一定有質(zhì)量虧損C.92235U+01n→54D.鈾核裂變后生成的新核比鈾核的比結(jié)合能小4.核動(dòng)力潛艇上核反應(yīng)堆中可能的一個(gè)核反應(yīng)方程為

92235U+01n→56A.該核反應(yīng)屬于原子核的衰變B.核反應(yīng)方程中x=2C.92235D.92235U核的比結(jié)合能小于年4月1日,在中國(guó)核能可持續(xù)發(fā)展論壇上,生態(tài)環(huán)境部介紹2022年會(huì)有核電項(xiàng)目陸續(xù)開(kāi)工建設(shè)。某核電站獲得核能的核反應(yīng)方程為

92235U+01n→56144Ba+3689Kr+x01n,已知鈾核

92235U的質(zhì)量為mA.該核電站通過(guò)核聚變獲得核能B.鈾核的質(zhì)子數(shù)為235C.在上述核反應(yīng)方程中x=3D.一個(gè)鈾核發(fā)生上述核反應(yīng),釋放的能量為(m1-m2-m3-m4)c26.中國(guó)自主研發(fā)的世界首座具有第四代核電特征的核電站位于山東省威海市榮成石島灣。目前核電站使用的核燃料基本都是濃縮鈾,有一種典型的鈾核裂變方程是

92235U+x→56是β粒子,具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)是中子,中子是查德威克通過(guò)實(shí)驗(yàn)最先發(fā)現(xiàn)的是中子,中子是盧瑟福通過(guò)實(shí)驗(yàn)最先發(fā)現(xiàn)的是α粒子,穿透能力比較弱題組二反應(yīng)堆與核電站7.秦山核電站發(fā)電的能量來(lái)自()A.天然放射性元素衰變放出的能量B.原子核人工轉(zhuǎn)變放出的能量C.重核裂變放出的能量D.化學(xué)反應(yīng)放出的能量8.(多選)關(guān)于核反應(yīng)堆,下列說(shuō)法正確的是()A.鈾棒是核燃料,裂變時(shí)釋放核能B.鎘棒的作用是控制反應(yīng)堆的功率C.鈾棒的作用是控制反應(yīng)堆的功率D.石墨的作用是吸收中子E.冷卻劑的作用是控制反應(yīng)堆的溫度和輸出內(nèi)能9.對(duì)于鈾核裂變時(shí)產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的重要因素,下列說(shuō)法中正確的是()A.鈾塊的質(zhì)量是重要因素,與體積無(wú)關(guān)B.為了使裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易發(fā)生,最好直接利用裂變時(shí)產(chǎn)生的中子C.若鈾235的體積超過(guò)它的臨界體積,裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就能夠發(fā)生D.能否發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)與鈾塊的質(zhì)量無(wú)關(guān)10.關(guān)于我國(guó)現(xiàn)已建成的核電站,下列說(shuō)法中正確的是()A.發(fā)電的能量來(lái)自天然放射性元素衰變放出的能量B.發(fā)電的能量來(lái)自重核裂變放出的能量C.當(dāng)控制棒插入反應(yīng)堆的深度增大時(shí)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度加快D.當(dāng)控制棒插入反應(yīng)堆的深度減小時(shí)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度減慢11.(多選)下列說(shuō)法正確的是()A.原子的特征譜線是原子具有核式結(jié)構(gòu)的有力證據(jù)B.考古專家測(cè)出某具骸骨1g碳樣品中

614C的含量為活著的生物體1g碳樣品中

614C含量的C.核泄漏事故污染物

55137Cs能夠產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射,其核反應(yīng)方程為

55D.核反應(yīng)堆利用石墨吸收中子,控制核反應(yīng)速度題組三核聚變12.關(guān)于核聚變,以下說(shuō)法不正確的是()A.與核裂變相比,輕核聚變輻射少,更為安全、清潔B.世界上已經(jīng)有利用核聚變來(lái)發(fā)電的核電站C.要使輕核發(fā)生聚變,必須使它們的距離達(dá)到10-15m以內(nèi),核力才能起作用D.地球上聚變?nèi)剂系膬?chǔ)量十分豐富,從海水中可以提煉出大量核聚變所需的氘核13.央視報(bào)道,中科院離子物理所經(jīng)過(guò)八年的艱苦奮斗,終于率先建成了世界上第一個(gè)全超導(dǎo)的托卡馬克試驗(yàn)裝置并調(diào)試成功。這種裝置被稱為“人造太陽(yáng)”(如圖所示),它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)地輸出能量,就像太陽(yáng)一樣為人類提供無(wú)限清潔的能源。在下列核反應(yīng)方程中,有可能是該裝置內(nèi)部所進(jìn)行的核反應(yīng)的是()A.714N+24HeB.92238U→90C.12H+13HD.92235U+01n→5614.太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子(11H)聚變?yōu)?個(gè)氦核(24He)的熱核反應(yīng),核反應(yīng)方程是411H→2A.方程中的X表示中子(0B.方程中的X表示電子(-1C.這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm=4m1-m2-2m3D.這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能ΔE=(4m1-m3)c215.(多選)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.13H+12HB.13H+12HC.92235U+01n→56D.92235U+01n→5416.一個(gè)氘核和一個(gè)氚核經(jīng)過(guò)核反應(yīng)后生成一個(gè)氦核和一個(gè)中子,同時(shí)放出一個(gè)γ光子。已知氘核、氚核、中子、氦核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說(shuō)法中正確的是()A.這個(gè)核反應(yīng)的方程是

12H+13HB.這個(gè)核反應(yīng)既不是聚變反應(yīng)也不是裂變反應(yīng)C.輻射出的γ光子的能量E=(m3+m4-m1-m2)c2D.輻射出的γ光子的波長(zhǎng)λ=h17.太陽(yáng)能是由太陽(yáng)內(nèi)部的熱核反應(yīng)釋放出的光能、熱能及輻射能量組成。它每年輻射到地球上的能量達(dá)1813億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所放出的能量,相當(dāng)于全世界年需要能量總和的5000倍。太陽(yáng)的熱核反應(yīng)有很多種,其中一種是由氘核

12H和氚核

1(1)寫(xiě)出該核反應(yīng)方程。(2)若反應(yīng)放出MeV的能量,則核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量與核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量相比變化了多少?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

題組四“基本”粒子18.(多選)下列說(shuō)法正確的是()A.目前還未發(fā)現(xiàn)輕子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)B.自然界存在著的能量守恒定律、動(dòng)量守恒定律及電荷守恒定律,對(duì)“基本”粒子不適用C.反粒子與其對(duì)應(yīng)的粒子的電荷性質(zhì)相反D.強(qiáng)子是參與強(qiáng)相互作用的粒子,質(zhì)子是強(qiáng)子19.下列說(shuō)法正確的是()A.人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變是查德威克用α粒子轟擊鈹原子核,產(chǎn)生了碳原子核和一個(gè)中子B.患癌癥的病人可以接受鈷60的放射治療,這是利用了細(xì)胞分裂越快的組織對(duì)射線的耐受力越強(qiáng)的特點(diǎn)C.強(qiáng)子是參與強(qiáng)相互作用的粒子,質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子D.比結(jié)合能越大的原子核,核子的平均質(zhì)量也越大能力提升練題組一核反應(yīng)方程1.下列核反應(yīng)方程中,屬于重核裂變的是()A.盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程

714N+24HeB.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象,其中的一種核反應(yīng)方程

90234Th→91C.太陽(yáng)中發(fā)生的熱核反應(yīng),典型的一種核反應(yīng)方程

12H+13HD.核電站可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中,典型的一種核反應(yīng)方程

92235U+01n→562.我國(guó)科學(xué)家為解決“玉兔號(hào)”月球車長(zhǎng)時(shí)間處于黑夜工作的需要,研制了一種小型核能電池,將核反應(yīng)釋放的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?需要的功率并不大,但要便于防護(hù)其產(chǎn)生的核輻射。請(qǐng)據(jù)此猜測(cè)“玉兔號(hào)”所用核能電池有可能采用的核反應(yīng)方程是()A.13H+12HB.92235U+01nC.94238Pu→95D.1327Al+24He題組二核裂變及其應(yīng)用3.()關(guān)于重核的裂變,下列說(shuō)法正確的是()A.核裂變時(shí)釋放的能量等于它俘獲中子時(shí)得到的能量B.重核裂變時(shí)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C.鈾核自發(fā)放出α粒子、β粒子時(shí)要釋放能量,核電站利用的就是這一能量D.重核的比結(jié)合能小于中等質(zhì)量核的比結(jié)合能,所以重核裂變成中等質(zhì)量核時(shí),要放出核能,有質(zhì)量虧損4.(多選)用中子轟擊

92235U原子核,發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng),其核反應(yīng)方程為

92235U+01n原子核中含有84個(gè)中子原子核的結(jié)合能比

92原子核中核子的平均質(zhì)量比

92原子核中核子的比結(jié)合能比

925.(多選)用中子(01n)轟擊鈾核(92235U)產(chǎn)生裂變反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生鋇核(56141Ba)和氪核(3692A.92235U的裂變方程為

92235U→56B.92235U的裂變方程為

92235U+01nC.92D.一個(gè)

92235U裂變時(shí),質(zhì)量虧損約為×106.(多選)以下為兩個(gè)核反應(yīng)式:(1)12H+13H→24He+X;(2)92235U+X→

54140Xe+38與Y相同B.方程(1)是核聚變反應(yīng),方程(2)是α衰變C.光電子的德布羅意波長(zhǎng)為hD.γ光子來(lái)源于原子核外電子的能級(jí)躍遷,它的頻率為m7.()鈾核裂變的許多可能的核反應(yīng)中的一個(gè)是

92235U+

01n→56141Ba+3692Kr+301n((1)已知1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為MeV。試計(jì)算一個(gè)鈾235原子核裂變后釋放的能量。(2)1kg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?(1u=6×10-27kg,煤的熱值為×107J/kg)題組三核聚變及其應(yīng)用8.(多選)太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)主要是輕核的聚變,太陽(yáng)中存在的主要元素是氫,氫核的聚變反應(yīng)可以看作是4個(gè)氫核(11H)結(jié)合成1個(gè)氦核(粒子名稱質(zhì)子pα粒子電子e中子n質(zhì)量/u35557A.核反應(yīng)方程式為411H→2B.核反應(yīng)方程式為411H→2個(gè)氫核結(jié)合成1個(gè)氦核時(shí)的質(zhì)量虧損為15u個(gè)氫核聚變反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量約為MeV9.()已知氦原子的質(zhì)量為MHe(u),電子的質(zhì)量為me(u),質(zhì)子的質(zhì)量為mp(u),中子的質(zhì)量為mn(u),u為原子質(zhì)量單位,且由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程E=mc2可知,1u相當(dāng)于MeV的能量,若取光速c=3×108m/s,則兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子聚變成一個(gè)氦核,釋放的能量為()A.[2(mp+mn)-MHe]×MeVB.[2(mp+mn+me)-MHe]×MeVC.[2(mp+mn+me)-MHe]·c2JD.[2(mp+mn)-MHe]·c2J和

13H是重要的聚變核燃料,12H和

13H聚變的核反應(yīng)方程為

12H+

1是電子的核電荷數(shù)為4C.12H+13H→2+Y→24He+111.已知氘核質(zhì)量為6u,中子質(zhì)量為7u,23He核的質(zhì)量為0u。兩個(gè)速率相等的氘核對(duì)心碰撞聚變成

23(1)寫(xiě)出該核反應(yīng)的反應(yīng)方程;(2)該核反應(yīng)釋放的核能是多少?(3)若測(cè)得反應(yīng)后生成中子的動(dòng)能是MeV,則反應(yīng)前每個(gè)氘核的動(dòng)能是多少?12.在中等質(zhì)量恒星的核心,或是白矮星表面堆積的氦突然發(fā)生核聚變,叫氦閃。兩個(gè)氦核(24He)聚變成

48Be,48Be的原子核極不穩(wěn)定,若在它衰變之前恰好與另外一個(gè)氦核反應(yīng)(融合),就能形成

612C,這個(gè)過(guò)程又稱為3α反應(yīng)。已知

612C核的質(zhì)量為m2=×10-12J×10-13J×10-12J×10-13J13.浩瀚宇宙等待同學(xué)們的探索?，F(xiàn)在讓你對(duì)銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷。目前已知的線索:①天文學(xué)家測(cè)得銀河系中氦的含量約為25%;②有關(guān)研究表明,宇宙中氦生成的途徑有兩條:一是在宇宙誕生后3分鐘左右生成的;二是在宇宙演化到恒星誕生后,由恒星內(nèi)部的氫核聚變反應(yīng)生成的。(可能會(huì)用到的數(shù)據(jù):銀河系的質(zhì)量約為M=3×1041kg,原子質(zhì)量單位1u=×10-27kg,1u相當(dāng)于×10-10J的能量,電子質(zhì)量me=5u,氦核質(zhì)量mα=6u,氫核質(zhì)量mp=8u,中微子νe質(zhì)量可忽略不計(jì)且不帶電)(1)把氫核聚變反應(yīng)簡(jiǎn)化為4個(gè)氫核(11H)聚變成氦核(24He),同時(shí)放出2個(gè)正電子(2)最新研究表明,銀河系的年齡約為t=4×1017s,每秒銀河系產(chǎn)生的能量約為1×1037J(即P=1×1037J/s),現(xiàn)假定該能量全部來(lái)自上述氫核聚變反應(yīng),試估算銀河系中氦的含量。(最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(3)根據(jù)你的估算結(jié)果,對(duì)銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷,并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

答案全解全析基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練核裂變是重核被中子轟擊后分裂成兩個(gè)質(zhì)量差不多的新原子核,并放出核能的過(guò)程,故D正確。由于在核裂變反應(yīng)中吸收一個(gè)中子而釋放出幾個(gè)中子,兩個(gè)新核的質(zhì)子數(shù)之和沒(méi)有發(fā)生變化,而中子數(shù)之和減少,A錯(cuò)誤,B正確;反應(yīng)前后因質(zhì)量發(fā)生了虧損而釋放出能量,核裂變時(shí)釋放的能量并不等于俘獲中子時(shí)獲得的能量,C錯(cuò)誤;在核裂變反應(yīng)中,產(chǎn)物是多樣的,D正確。目前核潛艇利用重核裂變提供動(dòng)力,故A正確,不符合題意;重核裂變釋放能量,一定存在質(zhì)量虧損,故B正確,不符合題意;由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒可知d=2,故C正確,不符合題意;鈾核裂變后生成的新核更穩(wěn)定,其比結(jié)合能比鈾核的比結(jié)合能大,故D錯(cuò)誤,符合題意。用中子轟擊鈾核的核反應(yīng)屬于原子核的裂變,故A錯(cuò)誤;由核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒,可知x=3,故B錯(cuò)誤;ΔE是該核反應(yīng)釋放的能量,不是

92235U核的結(jié)合能,則

92235U的比結(jié)合能不等于ΔE該核電站獲得核能的途徑是核裂變,故A錯(cuò)誤。鈾核

92235U的質(zhì)子數(shù)為92,故B錯(cuò)誤。根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒可知x=3,故C正確。一個(gè)鈾核

92235U發(fā)生題中所述核反應(yīng),由質(zhì)能方程可得ΔE=Δmc2=(m1+m4-m2-m3-3m4)c2=(m1-m2-m3-2m根據(jù)該反應(yīng)的特點(diǎn)可知,該核反應(yīng)屬于重核裂變,x為中子,故A、D錯(cuò)誤;根據(jù)物理學(xué)史可知,中子是查德威克通過(guò)實(shí)驗(yàn)最先發(fā)現(xiàn)的,故B正確,C錯(cuò)誤。秦山核電站發(fā)電的能量來(lái)自重核裂變放出的能量,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確。鈾棒是核燃料,裂變時(shí)放出能量,故A正確;鎘棒吸收中子的能力很強(qiáng),作用是調(diào)節(jié)中子數(shù)目以控制反應(yīng)速度,即控制反應(yīng)堆的功率,故B正確,C錯(cuò)誤;慢中子最容易引發(fā)鈾核裂變,所以在快中子碰到鈾棒前要進(jìn)行減速,石墨的作用是使中子減速,故D錯(cuò)誤;水或液態(tài)金屬鈉等流體在反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)流動(dòng),把反應(yīng)堆內(nèi)的熱量傳輸出去,用于發(fā)電,同時(shí)也使反應(yīng)堆冷卻,控制溫度,故E正確。要使鈾核裂變產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),鈾塊的體積必須大于等于臨界體積或鈾塊的質(zhì)量大于等于臨界質(zhì)量。裂變反應(yīng)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。如果鈾塊的體積超過(guò)臨界體積就能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。由此知A、B、D錯(cuò)誤,C正確。目前核電站發(fā)電的能量來(lái)自重核裂變放出的能量,A錯(cuò)誤、B正確;當(dāng)控制棒插入反應(yīng)堆的深度增大時(shí),它會(huì)多吸收一些中子,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度減慢,C、D錯(cuò)誤。原子的特征譜線說(shuō)明原子只能處于不連續(xù)的、分立的能級(jí)上,是原子具有分立能級(jí)的有力證據(jù),故A錯(cuò)誤;考古專家發(fā)現(xiàn)某具骸骨1g碳樣品中

614C的含量是活著的生物體1g碳樣品中

614C含量的與核裂變相比,核聚變有下面的幾個(gè)優(yōu)勢(shì):(1)安全、清潔、輻射少;(2)核燃料儲(chǔ)量多;(3)核廢料易處理。但核聚變發(fā)電還沒(méi)有投入實(shí)際運(yùn)行。所以B項(xiàng)是不正確的。核聚變反應(yīng)是質(zhì)量較輕的核結(jié)合成質(zhì)量較大的核,則只有C符合題意。根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,X的質(zhì)量數(shù)為0,電荷數(shù)為1,所以X表示正電子,A、B錯(cuò)誤;這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm=4m1-m2-2m3,C正確;根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程E=mc2可知,這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能ΔE=(4m1-m2-2m3)c2,D錯(cuò)誤。13+12→24+01是輕核聚變,不是β衰變,故A正確,B錯(cuò)誤;92235U+01n→56144Ba核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,故A正確;該反應(yīng)為核聚變反應(yīng),故B錯(cuò)誤;根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程E=mc2可知,核聚變反應(yīng)中輻射出的γ光子的能量為E=(m1+m2-m3-m4)c2,故C錯(cuò)誤;根據(jù)hcλ=E=(m1+m2-m3-m4)c2,得光子的波長(zhǎng)為λ=h17.答案(1)12H+13H→24解析(1)由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得核反應(yīng)方程為

12H+13H(2)根據(jù)ΔE=Δmc2得Δm=ΔEc2=17.6×106目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)輕子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),故A正確;能量守恒定律等對(duì)“基本”粒子也適用,故B錯(cuò)誤;反粒子與其對(duì)應(yīng)的粒子帶等量異種電荷,故C正確;質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子,故D正確。盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核,產(chǎn)生了氧的一種同位素——氧17和一個(gè)質(zhì)子,這是人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;用放射線治療癌癥,是利用細(xì)胞分裂越快的組織,對(duì)射線的耐受能力就越弱這一特點(diǎn),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;強(qiáng)子是參與強(qiáng)相互作用的粒子,質(zhì)子是最早發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)子,選項(xiàng)C正確;比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,核子平均質(zhì)量越小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。能力提升練盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程

714N+24He→817O+11H是人工核反應(yīng),不屬于重核裂變,故A錯(cuò)誤;貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象,其中的一種核反應(yīng)方程

90234Th→91234Pa+-10e是β衰變,故B錯(cuò)誤;太陽(yáng)中發(fā)生的熱核反應(yīng),典型的一種核反應(yīng)方程

12HA項(xiàng)是核聚變反應(yīng),反應(yīng)劇烈,至今可控核聚變反應(yīng)還處于實(shí)驗(yàn)研究階段,所以不宜采用,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng)是重核裂變反應(yīng),雖然實(shí)現(xiàn)了人工控制,但因反應(yīng)劇烈,防護(hù)要求高,還不能小型化,目前只是一些大型的核電站采用,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng)是人工放射性同位素的衰變反應(yīng),是小型核能電池主要采用的反應(yīng)方式,故C正確;D項(xiàng)是人工核反應(yīng),需要高能α粒子,在月球上不易實(shí)現(xiàn),故D錯(cuò)誤。警示本題選A項(xiàng)或B項(xiàng)。選A項(xiàng)是不了解核聚變反應(yīng)發(fā)生的條件,這種核反應(yīng)需要極高的溫度,現(xiàn)階段無(wú)法實(shí)現(xiàn)。選D項(xiàng)是不了解核裂變的反應(yīng)堆裝置的實(shí)際情景,其設(shè)備巨大不可能被整體攜帶到月球上。比結(jié)合能是核子結(jié)合成原子核時(shí)每個(gè)核子平均放出的能量,或原子核拆解成核子時(shí)每個(gè)核子平均吸收的能量。重核的比結(jié)合能小于中等質(zhì)量核的比結(jié)合能,可見(jiàn)由重核裂變成中等質(zhì)量的核要放出能量,有質(zhì)量虧損,選項(xiàng)D正確;鈾核裂變放出的能量是原子核的核能,而不等于俘獲中子時(shí)得到的能量,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;核裂變過(guò)程遵循質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;核電站利用的是核裂變釋放的能量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,X原子核中含有質(zhì)子數(shù)92-38=54,中子數(shù)235+1-94-2-54=86,故A錯(cuò)誤;92235U原子核的核子數(shù)大于X原子核的核子數(shù),則

92235U原子核的結(jié)合能大于X原子核的結(jié)合能,故B錯(cuò)誤;因?yàn)楹肆炎冡尫拍芰?出現(xiàn)質(zhì)量虧損,所以裂變后生成的原子核更加穩(wěn)定,即X原子核中核子的平均質(zhì)量比

92235U原子核中核子的平均質(zhì)量小,故C正確;比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定92235發(fā)生核裂變需要用中子轟擊,核反應(yīng)方程為

92235U+01n→

56141Ba+3692Kr+301根據(jù)核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒,可知X和Y都為

01n,故A正確;方程(1)是核聚變反應(yīng),方程(2)是核裂變反應(yīng),故B錯(cuò)誤;由公式λ=hp7.答案(1)MeV(2)×1013J×103t解析(1)核裂變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為Δm=3-2×7)u=3u一個(gè)鈾235原子核裂變釋放的能量為ΔE=3×MeV=MeV。(2)1kg鈾235中鈾核的個(gè)數(shù)為N=1235.0439×1.6606×10-27=1kg鈾235原子核發(fā)生題述核裂變時(shí)釋放的總能量為E=NΔE=×1024×MeV=×1026MeV=×1013J設(shè)q為煤的熱值,M為煤的質(zhì)量,則有E=qM,所以M=Eq=8.2×10132.94×1根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒,核反應(yīng)方程為411H→24He+210e,故B正確,A錯(cuò)誤。在核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損Δm=(4×5-2×核反應(yīng)方程為211H+201n→24He,質(zhì)量虧損Δm=2(mp+mn