核聚变同步练习全面版

1、核聚变同步练习1. 下列核反应方程式中表示聚变反应的是()A. 92238 U 92234 Th + 24 HeB.92235 U + 10 n 3893 Sr +14054Xe +3 10 nC. 12 H +13 H 24 He + 10 nD.147 N + 24 He 817 O + 11 H解析： 由轻核结合成质量较大的核叫核聚变.故C项正确.答案： C2. 太阳辐射能量主要来自太阳内部的()A. 化学反应B.放射性衰变C.裂变反应D.热核反应解析： 太阳内部主要进行激烈的热核反应，故D项正确 .答案： D3. 关于聚变，以下说法正确的是 ( )A. 两个轻原子核聚变成一个质量较大的

2、原子核，比一个重核分裂成两个中等质量的原子核放出的能量大很多倍B. 聚变发生的条件是聚变物质的体积要大于临界体积C.发生聚变反应时，原子核必须有足够大的动能D.一定质量的聚变物质聚变时放出的能量比相同质量的裂变物质裂变时释放的能量大解析： 就平均每个核子放出的核能而言，聚变大于裂变， 聚变时平均每个核子放出的能量约为裂变时每个核子放出能量的3 4 倍，而不是很多倍， 故 A错 . 发生聚变反应， 须使核与核的距离达到 10-15 10-14m，故原子核必须有足够大的动能.故 C、D正确.答案： CD4. 下面是一核反应方程12 H + 13 H 24 He +X，用 c 表示光速，则 ( )是

3、质子，核反应放出的能量等于质子质量乘c2是中子，核反应放出的能量等于中子质量乘c2是质子，核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与质子的能量和，再乘c2是中子，核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与中子的质量和，再乘2c解析：由质量数守恒及核电荷数守恒定律可得X 为 10 n ( 中子 ) ，再根据质能方程可得核反应放出的能量为反应前后质量亏损与c2 的乘积，故 D项正确 .答案： D5. 一个氘核 ( 12 H ) 与一个氚核 ( 13 H ) 发生聚变， 产生一个中子和一个新核， 并出现质量亏损 .聚变过程中 ( )A. 吸收能量，生成的新核是24 HeB.放出能量，生成

4、的新核是24HeC.吸收能量，生成的新核是32 HeD.放出能量，生成的新核是23He解析：其反应方程应是12 H +31 H 10 n + 42 He . 由于出现质量亏损， 故放出能量， 故 B 项正确 .答案： B6.据新华社报道， 由我国自行设计、 研制的世界上第一套全超导核聚变实验装置( 又称“人造太阳” ) 已完成了首次工程调试. 下列关于“人造太阳”的说法正确的是()A. “人造太阳”的核反应方程是12 H +13 H 24 He + 10 nB. “人造太阳”的核反应方程是92235 U +10 n 14156 Ba + 3692 Kr+310 nC.“人造太阳”释放的能量大小

5、的计算公式是E= mc2D.“人造太阳”核能大小的计算公式是E= 1 mc22解析： “人造太阳”是全超导核聚变实验装置，核反应是轻核聚变而不是重核裂变，故A对， B 错 . 核能大小的计算根据爱因斯坦的质能方程，故C项正确， D 项错误 .答案： AC7. 在某些恒星内， 3 个 粒子结合成一个126 C ， 126C 原子的质量是0 u ， 24 He 原子的质量是 6 u ，已知 1 u= 10 -27 kg ，则 ( )A. 反应过程中的质量亏损是m= 8 uB. 反应过程中的质量亏损是m=10 -29 kgC.反应过程中放出的能量是MeVD.反应过程中放出的能量是 10 -19 J解

6、析： 其反应： 3 24 He 126C 其亏损质量m=3 60 u= 8对.m= 8 10 -27kg=10 -29kg， B 对.E= 8 MeV= MeV， C 对.E=10 6 10-19 J=10 -12 J ，D 错 .答案：ABC8 温度是分子热运动剧烈程度的反映，根据热运动平均动能等于3kT，可估算出聚变温度2_.在这样的高温下，原子已完全电离， 形成了物质第四态_.等离子体的密度及维持时间达到一定值时，才能实现聚变.答案： 约 108 K等离子态9. 要使高温等离子体维持一定时间是一件非常困难的事，目前靠三种方法对等离子体进行约束，一是 _，二是 _，三是 _.答案： 靠引力

7、用磁场靠惯性10. 磁压缩装置种类很多，其中最有发展前途的是环流器，它有两个重要功能：一是_，二是 _答案： 给等离子体加热产生一个围绕电流的磁场11. 太阳内部进行着剧烈的氢核聚变反应，氦核是由4 个质子生成，同时有正电子放出，正电子又会和负电子湮没成为一对光子，在这一核反应过程中放出10-12 J 能量，已知现在太26阳每秒辐射 10 J 能量 .(1) 写出上述两个核反应方程 .(2) 计算出太阳每秒产生的氦核数目.解析： (1)4 11 H 42 He10 e + 01 e2.(2) 10 -12 n=10 26 n=10 38( 个 ).答案： (1)4 11 H 42 He10 e

8、 +01 e2(2) 10 38 个12. 天文学家测得银河系中氦的含量约为 25%.有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后 3 分钟左右生成的； 二是在宇宙演化到恒星诞生后， 由恒星内部的氢核聚变反应生成的 .(1) 把氢核聚变反应简化为4 个氢核 ( 11H )聚变成氦核 ( 24He ) ，同时放出 2 个正电子 ( 10 e )和 2 个中微子 ( ) ，请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量.e(2) 研究表明，银河系的年龄约为1737t =10 s，每秒钟银河系产生的能量约为110 J( 即P=110 37 J/s).现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量( 最后结果保留一位有效数字).(3) 根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断.( 可能用到的数据：银河系质量约为M=310 41 kg ，原子质量单位 1 u= 10 -27 kg ， 1 u 相当于 10 -10 J的能量，电子质量 me= 5 u ，氦核质量 m = 6 u ，氢核质量 mP= 8 u ，中微子 e质量为零 )解析： (1)4 11 H 24 He +2 10 e +2 epeE=2-12J.m=4m-m -2mmc =10(2)m= Pt m =1