高中物理人教版5第十九章原子核 第十九章6重核的裂变

第十九章原子核6重核的裂变1．现在核电站发电的能量来自于()A．天然放射性元素衰变放出的能量B．人工放射性同位素放出的能量C．重核裂变放出的能量D．化学反应放出的能量解析：重核裂变过程中质量亏损，伴随着巨大能量放出，因此目前核电站均是采用了重核裂变放出的能量进行发电的．故A、B、D错误，C正确．答案：C2．铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是()A．铀块的质量是重要因素，与体积无关B．为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的中子C．若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生D．能否发生链式反应与铀块的质量无关解析：要使铀核裂变产生链式反应，铀块的体积必须大于临界体积．但铀核的质量无论怎样，只要组成铀块的体积小于临界体积，则不会发生链式反应，裂变反应中产生的中子为快中子，这些快中子不能直接引发新的裂变．如果铀块的质量大，则其体积大，若超过临界体积则发生链式反应．由此知A、B、D错误，C正确．答案：C\o\al(235,92)U吸收一个慢中子后，分裂成eq\o\al(136,54)Xe和eq\o\al(90,38)Sr，还放出()A．1个α粒子 B．3个中子C．10个中子 D．10个质子解析：设放出的粒子的质量数为x，电荷数为y，核反应过程满足质量数守恒和电荷数守恒．由题意可得由此判断该核反应放出的一定是中子，且个数是10.答案：C4．一个eq\o\al(235,92)U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为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，则下列叙述正确的是()A．X原子核中含有86个中子B．X原子核中含有141个核子C．因为裂变时释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少解析：X原子核中的核子数为(235＋1)－(94＋2)＝140(个)，B错误．中子数为140－(92－38)＝86(个)，A正确．裂变时释放能量，出现质量亏损，但是其总质量数是不变的，C、D错．答案：A1．我国秦山核电站第三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于eq\o\al(235,)92U的裂变，现有四种说法：①eq\o\al(235,)92U原子核中有92个质子，143个中子；②eq\o\al(235,)92U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，核反应方程为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，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短；④一个eq\o\al(235,)92U裂变能放出200MeV的能量，合×10－11J.以上说法中完全正确的是()A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④解析：eq\o\al(235,)92U有核子数235个，质子数92个，中子数235－92＝143，①正确；裂变反应式满足质量数守恒，电荷数也守恒，②正确；半衰期与温度无关，③错；根据爱因斯坦质能方程知④正确，所以D项正确．答案：D2．在核反应方程式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是质子，k＝9 D．X是质子，k＝10解析：核反应方程应遵循电荷数守恒和质量数守恒，在题目所给的核反应中，设X的质子数为x，则核反应方程的左边质子数为92＋0＝92，右边质子数为38＋54＋x＝92，x＝0，X的质子数为0，所以X为中子，左边质量数为235＋1＝236，右边质量数为90＋136＋k×1＝236，k＝10，所以k的数值为10.答案：B3．镉棒在核反应堆中的作用是()A．使快中子变慢中子B．使慢中子变快中子C．使反应速度加快D．控制反应速度，调节反应速度的快慢解析：在核反应堆中石墨起变快中子为慢中子的作用，镉棒起吸收中子、控制反应速度、调节功率大小的作用．答案：D4．为使链式反应平稳进行，可采用下列的办法()A．铀块可制成任何的体积B．铀核裂变释放的中子可直接去轰击另外的铀核C．通过慢化剂将产生的中子减速D．用镉棒可作为慢化剂使中子减速解析：由于使铀块发生链式反应的体积应大于临界体积，故A错误，铀核裂变释放出的为快中子，不能直接再去轰击铀核，必须用慢化剂减速，而镉棒是用于控制中子数量的，故C正确，B、D错误．答案：C5．(多选)山东荣成石岛湾核电站总装机规模400万千瓦．核电站与火电站相比较，其优势在于()A．核燃料释放出的能量远大于相等质量的煤放出的能量B．就可采储量来说，地球上核燃料资源远多于煤炭C．核电站造成的污染大于相等发电能力的火电站D．核电站比火电站更容易建造解析：核电站与火电站相比，相等质量的核燃料放出的能量比煤放出的能量要大很多，地球上可开采核矿石储量所能提供的能量约为煤、石油的15倍，只要措施得当，核电站造成的污染很小，核能属于清洁能源，A、B均正确，C错误；核电站的建造难度较大，D错误．答案：AB6．一个铀235吸收一个中子发生核反应时大约放出196MeV的能量，则1g纯eq\o\al(235,)92U完全发生核反应时放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)()A．NA×196MeV B．235NA×196MeVC．235×196MeV \f(NA,235)×196MeV解析：由于1mol的铀核质量为235g，1g铀235的摩尔数为eq\f(1,235)，因此1g铀235释放的能量E＝eq\f(NA,235)×196MeV，故D正确．答案：D7．用中子轰击铀核(eq\o\al(235,92)U)，其中的一个可能反应是分裂成钡(eq\o\al(141,56)Ba)和氪(eq\o\al(92,36)Kr)两部分，放出3个中子．各个核和中子的质量如下：mU＝9×10－27kgmn＝9×10－27kgmBa＝6×10－27kgmKr＝7×10－27kg试写出核反应方程，算出反应中释放的核能．解析：根据反应前后的质量数守恒、核电荷数守恒和反应中的能量守恒，就可以写出核反应方程．根据该反应前后的质量亏损，用爱因斯坦的质能方程就可算出释放的核能．此铀核裂变方程为：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.则核反应前后的质量亏损为：Δm＝mU＋mn－mBa－mKr－3mn＝8×10－27kg由爱因斯坦的质能方程可得释