专题强化二：核反应、质能方程和核能的计算（人教版2019选择性必修第三册）

专题强化二：核反应、质能方程和核能的计算考点一、四种核反应1．四种核反应的理解(1)衰变：放射性元素的原子核自发放出某种粒子后变成新的原子核的变化．①α衰变：eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)He②β衰变：eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A,Z＋1)Y＋eq\o\al(0,－1)e(2)原子核的人工转变：用人工的方法，使原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．①质子的发现：eq\o\al(14,

7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,

8)O＋eq\o\al(1,1)H(卢瑟福)②中子的发现：eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n(查德威克)③放射性同位素和正电子的发现：eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)neq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,＋1)e(3)裂变：一个重核分裂成两个中等质量的核，这样的核反应叫作裂变．eq\o\al(235,

92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,

56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)neq\o\al(235,

92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(136,

54)Xe＋eq\o\al(90,38)Sr＋10eq\o\al(1,0)n(4)聚变：两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫作聚变．eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n2．解题时的注意事项(1)熟记一些粒子的符号：α粒子(eq\o\al(4,2)He)、质子(eq\o\al(1,1)H或p)、中子(eq\o\al(1,0)n)、电子(eq\o\al(0,－1)e)、氘核(eq\o\al(2,1)H)、氚核(eq\o\al(3,1)H)．(2)在核反应方程中，质量数和电荷数是守恒的；在解有关力学综合问题时，还有动量守恒和能量守恒．专题强化精练一、单选题1．2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院全超导托卡马克核聚变实验装置EAST（东方超环）传来捷报，中国的“人造太阳”再次创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录。已知该装置内部发生的核反应方程为，可以判断（）A．该反应属于α衰变B．反应放出的X是质子C．该反应过程中会放出能量D．该反应目前大量应用于核电站进行发电2．2020年10月20日消息，好奇号火星车又有新发现：火星也曾有“绿洲”，或有生命存在，好奇号火星车是首辆使用核能提供能量的火星车，它的核能电池系统主要包括两个组成部分：一个装填钚（）二氧化物的热源和一组固体热电偶，将钚238产生的热能转化为电能，这一系统设计使用寿命为14年，钚238的半衰期为88年，原来静止的一个钚238衰变时放出射线和光子，生成原子核，已知钚238，粒子、的质量分别为、、，普朗克常量为，真空中的光速为，下列说法正确的是（）A．的中子数为92B．钚238放在高压容器里，其半衰期可能变为90年C．该核反应中的质量亏损为D．光子的波长大于3．“β衰变”的实质是原子核内一个中子（）转变为一个质子（），同时释放一个电子（）若质子的质量为，中子的质量为，电子的质量为，光速为c，则该核反应过程释放出的核能为（）A．B．C．D．4．“玉兔二号”月球车是采用核能来提供能量的，它的核能电池系统能使钚（）衰变产生的核能转化为电能，这一系统设计使用寿命为14年。钚（）静止时衰变为激发态和粒子，而激发态铀核立即衰变为稳态铀核，并放出能量为的光子。已知钚、稳态轴核和粒子的质量分别记为和，衰变放出光子的动量可忽略且该过程释放的核能除去光子的能量外全部转化为和粒子的动能。若将衰变产生的和粒子（均不计重力）垂直射入同一垂直纸面向里的匀强磁场中，下列说法正确的是（）A．和粒子在磁场中匀速圆周运动轨迹为外切圆，且两粒子均做顺时针匀速圆周运动B．和粒子在磁场中匀速圆周运动轨迹半径之比为C．和粒子的动能之和为D．粒子的动能为5．截止2022年1月6日，玉兔二号月球车行驶里程已达到。月球夜晚温度低至，为避免低温损坏仪器，月球车携带的放射性同位素会不断衰变，释放能量为仪器设备供热。可以通过以下反应过程得到：，。已知的衰变方程为，其半衰期为88年，则（）A．反应过程中，电荷数守恒，质量也守恒B．，这个核反应的实质是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子C．，这个核反应的类型是衰变D．月球夜晚温度低至时，的半衰期会减小6．2020年3月2日9时12分，我国具有完全．白主知识产权的三代核电“华龙号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组热态性能试验基本完成，为后续机组装料、并网发电等工作奠定了坚实基础。该机组正式运行后的核反应方程之一为，下列说法正确的是（）A．该核反应中，是质子B．该核反应属于热核反应C．的比结合能比的比结合能大D．该核反应的产物的结合能之和小于反应物的结合能之和7．氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中是某种粒子。已知：、、和粒子的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子是（），该反应释放出的能量约为（）。A．中子

17.6MeV B．质子

17.6MeVC．中子

15.6MeV D．质子

15.6MeV8．2020年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组首次并网成功。如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图，下列说法正确的是（）A．核反应中，质量守恒B．华龙一号的原理是热核反应C．原子核比结合能越大，核子平均质量越小，原子核越稳定D．核裂变反应过程中，反应物的结合能之和大于生成物的结合能之和9．2020年1月10日，黄旭华获2019年国家最高科学技术奖。他是中国第一代核潜艇总设计师，成功研制了我国第一代核潜艇，为我国海基核力量实现从无到有的历史性跨越做出了卓越的贡献。核潜艇是以核反应堆（如图所示）为动力来源的潜艇，反应堆的核反应方程式为：，下列说法正确的是（）A．元素有56个质子，144个中子B．的比结合能（平均结合能）大于的比结合能C．根据E=mc²，裂变后释放核能，裂变过程质量发生亏损D．要能发生链式反应，铀块的体积应小于临界体积10．中国物理学家钱三强与何泽慧等合作，在利用中子打击铀的实验中，观察到三分裂变和四分裂变现象，如图，其中一种裂变反应式是U＋n→Ba＋Kr＋3n。用分别表示U、Ba、Kr核的质量，表示n粒子的质量，c为真空中的光速，下列说法正确的是（）A．链式反应能否发生跟铀原料的体积无关B．裂变产物Ba的比结合能大于U的比结合能C．该核反应过程中质量有所增加D．该核反应中放出的核能为11．2020年我国完成了探月工程三期任务，实现月面无人采样返回，为应对月球夜晚的低温，“嫦娥五号”的电池除了太阳能电池板之外，还配有一块“核电池”。“核电池”利用了Pu的衰变，其衰变方程为。则下列说法正确的是（）A．比的中子数少2B．为衰变方程C．属于衰变，射线具有很强的穿透能力D．改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期12．某核反应方程为，已知的质量为2.0141u，的质量为3.0160u，的质量为4.0026u，X的质量为1.0087u。下列说法正确的是（）A．X是质子，该核反应方程释放能量 B．X是中子，该核反应方程释放能量C．X是质子，该核反应方程吸收能量 D．X是中子，该核反应方程吸收能量13．2022年3月25日，福清核电6号机组投入商业运行，这是全球第三台、中国第二台投入商运的华龙一号机组。目前核能发电都是利用核裂变反应，其中一个主要的裂变方程为，下列有关说法正确的是（）A．产物X原子核中含有54个中子B．太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变C．裂变过程中释放核能是因为产物中新核的比结合能大D．锶90也是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90就衰变完了14．近来中国探月工程取得重大成就。月球夜晚温度低至180℃，为避免低温损坏仪器，“玉兔二号”月球车携带的放射性同位素钚238（）会不断衰变，释放能量为仪器设备供热。可以通过以下反应过程得到：，。已知的衰变方程为，其半衰期为88年。则下列说法正确的是（）A．为轻核聚变B．的比结合能比的比结合能小C．Y为质子D．白天时温度升高，的半衰期会减小15．2020年6月13日，我国“人造太阳”取得重大突破，核心温度可达2亿度。“人造太阳”中的核反应方程为。下列说法正确的是（）A．核反应方程中的X是电子，核反应是核裂变反应B．核反应是核聚变反应，核聚变在高温高压下才能发生，此过程需要吸收能量C．中一个质子的质量比中一个质子的质量小D．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是16．（铀核）经过一系列的衰变和衰变变为（氡核），已知核的比结合能为，核的比结合能为，粒子的比结合能为，每次衰变释放的能量为（计算结果不计），则（铀核）衰变为（氡核）共释放的能量为（）A．B．C．D．17．在医学上，放射性同位素电池已用于心脏起搏器和人工心脏。它们的能源要求精细可靠，以便能放入患者胸腔内长期使用。眼下植入人体内的微型核电池以钽铂合金作外壳，内装150毫克钚（），它可以连续使用10年以上。已知钚238的半衰期为88年，钚238衰变时会放出射线和γ光子，生成新核X，若钚238、粒子、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，下列说法正确的是（）A．该核反应中的释放的能量为B．钚238以不同化合物形态存在时，其半衰期可能变为90年C．经过一个半衰期生成新核X的质量为75毫克D．新核X的中子数为15018．在核反应堆中，U吸收一个中子后生成Pu，Pu衰变方程式为Pu→U+X。以下说法正确的是（）A．衰变方程中的X是β粒子B．降低温度可以减缓Pu的衰变C．Pu衰变过程中产生的质量亏损等于Pu的质量减去被U与X的质量D．U吸收一个中子后生成Pu的核反应过程是一个α衰变过程19．“嫦娥五号”中有一块“核电池”，在月夜期间提供电能的同时还能提供一定能量用于舱内温度控制。“核电池”利用了的衰变，衰变方程为，下列说法正确的是（）A．比的中子数少4个B．在月球上和在地球上半衰期相同C．一个衰变为释放的核能为D．发生的是α衰变，α射线具有极强的穿透能力可用于金属探伤20．科学家发现太阳的核聚变反应区只是中心很小的一都分，由于太阳强大的引力和磁场的束缚，使太阳内部的能量可以向外持续稳定地释放，而不会像氢弹那样瞬间爆炸，这就是可控核聚变技术的由来。太阳内部核聚变反应的一种可能形式，设、、和的质量分别为、、和，光速为c，则下列说法正确的是（）A．X是B．该核反应释放的核能为C．核反应中比结合能较小的原子核变成了比结合能较大的原子核D．核反应中核子平均质量较小的原子核变成了核子平均质量较大的原子核21．核电站铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是U＋n→Ba＋Kr＋3n，铀核的质量为m1，钡核的质量为m2，氪核的质量为m3，中子的质量为m4。此类核反应中放出γ光子，能使逸出功为W0的金属板放出最大初动能为Ek的光电子，已知电子的质量为m，光速为c，普朗克常量为h，则（）A．该核反应放出的核能为（m1－m2－m3－3m4）c2B．γ光子是原子核外最外层电子向基态跃迁时放出的，因此能量很高C．这些光电子的德布罗意波长不小于D．该核反应产物的结合能之和小于反应前铀核的结合能二、多选题22．用中子轰击U原子核产生裂变反应，其可能的裂变方程为U+n→Ba+Kr+3n，U、n、Ba、Kr的质量分别为m1、m2、m3、m4，U原子核的半衰期为t、其比结合能小于Ba原子核的比结合能，光在真空中的传播速度为c，下列叙述正确的是（）A．Ba原子核比U原子核更稳定B．Ba原子核中含有56个中子C．裂变时释放的能量为（m1-2m2-m3-m4）c2D．若提高U的温度，U的半衰期将会小于t23．2019年新中国成立70周年之际，“两弹一星”元勋程开甲被授予“人民科学家”国家荣誉称号，程开甲曾参与了我国第一颗原子弹的研制，还参与主持了氢弹、两弹结合等多种实验方式的30多次核试验，在我国的核事业发展上立下累累功勋，被称为中国“核司令”。关于核知识的叙述，下列说法不正确的是（）A．太阳中的能量主要来源于氢核的聚变，发生聚变后产生的新核的比结合能增大B．大多数核电站的能量来源于重核裂变，发生裂变后产生的新核的比结合能减小C．核聚变与核裂变都发生了质量的亏损D．原子核的结合能是指组成原子核的所有核子所具有的能量之和24．钴Co在中国古代就用于陶器釉料，现代用到电脑与飞机制造中，Co衰变的方程为，其半衰期为，该核反应释放出射线。已知、、的质量分别为、、，c为光在真空中传播的速度，下列说法正确的是（

）A．经过t的时间，14个核中有7个已经发生了衰变B．中质子数比中子数少6个C．该核反应中释放的能量为D．该反应为β衰变，β射线的穿透本领比射线强25．2021年9月，在甘肃省武威市全球首台钍基熔盐核反应堆进行试运行放电，也标志着我国成为世界上第一个对第四代核电技术进行商业化试验运营的国家。反应堆工作原理如图所示，钍232（）吸收一个中子后会变成钍233，钍233不稳定，会变成易裂变核素铀233（）。下列说法正确的是（）A．钍232

变成铀233的核反应方程式是：，B．中间产生的新核镤233（）从高能级向低能级跃迁时，会伴随辐射C．新核铀233（）的结合能小于钍233（）D．核反应堆是通过核裂变把核能直接转化为电能发电26．已知铀的某种裂变反应式，已知中子质量1.0087u，式中氙（Xe）的质量为135.9072u，铀（U）235的质量235.0439u，锶（Sr）90的质量为89.9077u（1u相当于931.5MeV的能量），则（）A．式中A的值为145B．式中Z的值为38C．该裂变反应中质量亏损为0.1507kgD．该裂变反应释放总能量约为140.3771MeV27．下列说法中正确的是（）A．根据甲图氢原子的电子云示意图可知，电子在玻尔理论中的某一轨道上稳定运动，应该是一个概率问题B．根据乙图中原子核的比结合能示意图可知，Li原子核中的平均核子质量比O的要小C．丙图中的链式反应要能持续，裂变物质必须要具有一定的体积或质量D．根据丁图中氡的衰变可知，1g氡经过38天后还剩0.1g28．2021年4月13日，日本政府正式决定向海洋排放福岛第一核电站的核废水，这种行为遭到多国的质疑和反对，这是因为核废水中含有大量的放射性元素，会严重影响全球海洋生态环境安全和各国人民的生命健康。核废水中的发生衰变时的核反应方程为，该核反应过程中放出的能量为Q。设的比结合能为E1，的比结合能为E2，X的比结合能为E3，已知光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（）A．在该核反应方程中，X表示e粒子B．该核反应过程中放出的能量C．该核反应过程中的质量亏损可以表示为D．若把X粒子射入匀强磁场中，它一定受到洛伦兹力作用29．中国“嫦娥五号”在月球采集的约2公斤月壤中含有地球上鲜有的，是地球上很难得到的清洁、安全和高效的核聚变发电燃料，被科学家们称为“完美能源”。有关聚变的核反应方程如下：①，②；下列说法正确的是（）A．X为中子，Y为质子B．的比结合能比的比结合能大C．方程①中：质量亏损约为D．方程②中：核子平均释放的能量约为30．现有两动能均为的在一条直线上相向运动，两个发生对撞后能发生核反应，得到和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为和新粒子的动能。已知的质量为2.0141u，的质量为3.0160u，新粒子的质量为1.0087u，核反应时质量亏损1u释放的核能约为931.5MeV。则下列说法正确的是（）A．核反应方程为 B．核反应释放的核能约为3.26MeVC．的动能约为0.815MeV D．新粒子的动能约为2.97MeV三、解答题31．受中子轰击时会发生裂变，产生和，同时放出200兆电子伏特的能量。现要建设发电能力是10万千瓦的核电站，用铀235作为原子锅炉的燃料。假设核裂变释放的能量的50%转化为电能。（1）写出核反应方程；（2）一天需要纯铀235的质量为多大？（阿伏加德罗常数取6.02×1023个/摩尔）32．太阳现正处于主序星演化阶段，由于太阳内部含有大量的氘核，在高温环境下氘核不断发生核反应而释放大量的核能，使得太阳的质量逐渐的减小.两个氘核在高温环境下生成一个新核X同时释放一个中子，已知氘核、中子以及X核的质量分别为2.0136u、1.0087u、3.0150u，核反应时质量亏损1u向外放出的核能为931.5MeV，（结果均保留3位有效数字）（1）X核是什么核并计算该反应向外释放的核能为多少；（2）假设两个动能均为0.37MeV的氘核在高温环境下相向运动并发生碰撞时也能发生题中的核反应，该反应产生的能量均转化为动能，则反应后X核，中子的动能分别为多少。33．如图所示，真空室内存在着垂直纸面向外、宽度为的有界匀强磁场，磁感应强度大小为，某时刻静止在点处的一个钍核经历一次衰变，生成一镭核和粒子，粒子沿与边界水平方向成角进入匀强磁场后恰好不从磁场的上边界射出。已知粒子的质量为，电量为，衰变过程中释放的核能全部转化为粒子和镭核的动能，不计粒子的重力和粒子间相互作用，光速为，求：（1）写出上述过程中的衰变方程；（2）衰变过程中的质量亏损。34．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（）发生了一次衰变。放射出的粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示。求：（1）新核Y在磁场中圆周运动的半径？（2）粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求该电流的大小？（3）若衰变过程中释放的核能都转化为粒子和新核的动能，求该衰变过程中的质量亏损？35．我国首艘攻击核潜艇，代号091型，西方称其为汉级攻击核潜艇，其核反应堆采用的燃料是铀235，一个铀235裂变时释放的能量为200MeV。在核反应堆中一般用石墨做慢化剂使快中子减速成为慢中子，达到有效裂变。已知碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。求：（1）一个铀235裂变对应的质量亏损；（2）要想将动能为的快中子减小到的慢中子，至少经过多少次碰撞。36．氦是宇宙中丰度第二高的元素，氦核是受控核聚变研究过程中的主要产物之一，如2个聚变生成1个和两个X，研究氦核对于核物理发展有很高的价值。如图甲为一回旋加速器的示意图，其核心部分为两个D形盒，D形盒中有匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为，两D形盒之间接高频交流电源，电压如图丙所示。两D形盒之间为匀强电场．两D形盒的距离为d=1cm，D形盒的半径为1.2m，在盒的边缘放有位置可左右调节的粒子源A。粒子为氦核，初速度很小，可忽略不计．在盒的左侧有一个粒子引出装置EFHG（局部图如图乙）。氦核比荷，取，整个装置在真空中，不考虑粒子间的相互作用及相对论效应等因素。（1）已知的质量为3.0150u，的质量为4.0026u，副产物X的质量为1.0079u，1u相当于931MeV的能量，试写出生成的核反应方程并计算反应中释放的核能（结果保留三位有效数字）；（2）在时间内，粒子源随时间均匀地放出N个粒子，t=0时刻的粒子恰好在电场中加速40次到达EF处被引出，粒子在电场中运动的时间不可忽略，只有每次通过电场时都一直加速的粒子才能到达引出装置并被引出，求被引出粒子的个数；（3）A到F的距离可调节，但粒子在磁场中运动的轨迹半径不能大于1.0m．只有每次通过电场时都一直加速的粒子才能到达引出装置，且粒子在最后两次从电场回到下边界时的距离要不小于1cm才能顺利引出（取），求被引出的粒子能够获得的最大动能为多少？参考答案：1．C【解析】【详解】AB．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，为中子，该反应为轻核聚变反应，不属于衰变，AB错误；C．该反应过程中有质量亏损，根据质能方程，反应会放出能量，C正确；D．目前核电站主要是利用重核裂变，则该反应不是目前核电站的工作原理，D错误。故选C。2．D【解析】【详解】A．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，的质量数为电荷数为所以中子数故A错误；B．半衰期是由放射性元素本身决定的，与原子所处的物理状态无关、与化学状态无关，故B错误；C．该核反应中的质量亏损为故C错误；D．钚238衰变时动量守恒，能量守恒，总动量为零，衰变后射线动能不为零，因此释放的核能只有一部分以光子的形式辐射出去，则有又因此故D正确。故选D。3．C【解析】【详解】β衰变的转化方程为根据质能方程，可知该核反应过程释放出的核能为。故选C。4．C【解析】【详解】A．由题意可知衰变产生的衰变产生的和粒子带电性不同，故两粒子垂直射入同一垂直纸面向里的匀强磁场中做圆周运动方向不同，粒子逆时针运动，顺时针运动。A错误；B．由洛伦兹力充当向心力可知所以由动量守恒可知，二者动量大小相等，所以两粒子轨迹半径之比为B错误；C．由能量守恒可知由爱因斯坦质能方程可知解得C正确；D．由动量守恒可知并且有综上可得D错误。故选C。5．B【解析】【详解】A．该反应过程中，释放能量，反应物质量减少，故A错误；B．根据电荷数守恒和质量数守恒可知，X粒子为电子，生成的核电荷数多一，而质量数不变，是衰变，故这个核反应的实质是原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，故B正确；C．根据电荷数守恒和质量数守恒可知，Y粒子为氦核，该反应为α衰变，故C错误；D．放射性元素半衰期与外界环境无关，月球夜晚温度低至时，的半衰期不变，故D错误。故选B。6．C【解析】【详解】AB．该反应为重核裂变，根据质量数守恒可得的质量数为根据电荷数守恒可得的电荷数为所以为中子，AB错误。CD．比结合能是指原子核结合能对其所有核子的平均值，也就是把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量，用于表示原子核结合松紧程度。该反应为放能反应，产物的比结合能大于反应物的比结合能，产物的结合能之和大于反应物的结合能之和，D错误，C正确。故选C。7．A【解析】【详解】根据质量数守恒可得，粒子的质量数为根据质子数守恒可得，粒子的质子数为可知，粒子是，即中子；由题意可知，该反应中的质量亏损为核反应中释放的能量为故BCD错误A正确。故选A。8．C【解析】【详解】A．核反应中，质量数守恒，但质量不守恒，释放核能时会产生质量亏损，故A错误；B．华龙一号的原理是核裂变，不是热核反应（核聚变），故B错误；C．原子核比结合能越大，核子平均质量越小，原子核越稳定，故C正确；D．核裂变反应过程中，释放的核能等于生成物的结合能之和减反应物的结合能之和，所以反应物的结合能之和小于生成物的结合能之和，故D错误。故选C。9．C【解析】【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X元素的电荷数（质子数）为p=56，质量数q=144，则含有144-56=88个中子，选项A错误；B．该反应放出核能，则生成物的比结合能（平均结合能）大于的比结合能，选项B错误；C．根据E=mc²，裂变后释放核能，裂变过程质量发生亏损，选项C正确；D．要能发生链式反应，铀块的体积应大于临界体积，选项D错误。故选C。10．B【解析】【详解】A．链式反应能否发生跟铀原料的临界体积有关，故A错误；B．裂变产物Ba的比结合能大于U的比结合能，从而产生质量亏损，放出能量，故B正确；C．该核反应过程中质量由亏损，故C错误；D．该核反应中放出的核能为，故D错误。故选B。11．A【解析】【详解】A．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，解得，所以该过程发生了衰变，中子数少了2，A正确；B．选项中的方程为核聚变方程，B错误；C．射线穿透能力较弱，电离能力强，C错误；D．半衰期与环境条件无关，D错误；故选A。12．B【解析】【详解】根据核反应方程质量数和核电荷数守恒得：X的质量数为1，核电荷数为0。所以X是中子。反应前质量为2.0141u+3.0160u=5.0301u反应后质量为4.0026u+1.0087u=5.0113u反应过程质量亏损为故该核反应方程释放能量，故B正确，ACD错误。故选B。13．C【解析】【详解】A．设X原子核中有x个质子，质量数为y，则有92=x+38235+1=y+95+1×2解得x=54y=139则X原子核中含有中子数为y-x=85A错误；B．太阳内部发生的是轻核聚变，B错误；C．裂变释放核能是因为新核的比结合能大于原来重核的比结合能，C正确；D．经过56年锶90剩下原来的四分之一，D错误。故选C。14．B【解析】【详解】A．由反应方程可知，该反应不是聚变反应，是人工核反应，A错误；B．核子数较小的轻核与核子数较大的重核，比结合能都比较小，所以的比结合能比的比结合能小，B正确；C．根据质量数和电荷数守恒可得：Y的质子数为Z=94−92=2质量数为A=238−234=4由此可知Y为α粒子，C错误；D．半衰期与温度、环境无关，故D错误。故选B。15．C【解析】【详解】A．根据质量数、电荷数守恒可知，X为中子，核反应是核聚变反应，故A错误；B．尽管核聚变在高温高压下才能发生，但聚变过程会放出能量，故B错误；C．由于核聚变过程放出能量，有质量亏损，因此中一个质子的质量比；中一个质子的质量小，故C正确；D．核能的大小根据爱因斯坦的质能方程来计算，故D错误。故选C。16．D【解析】【详解】设经过x次衰变和y次衰变变为,则有衰变过程质量数与电荷数守恒，所以解得所以衰变过程共释放的能量为计算结果不计，所以有故选D。17．A【解析】【详解】A．该核反应中的质量亏损为所以释放的能量为故A正确；B．放射性元素的半衰期与其化学性质无关，故B错误；C．经过一个半衰期有一半数量的发生衰变，剩余原子核的总质量是原来的一半，即为75毫克，新核由于质量数小于，所以新核的总质量小于75毫克，故C错误；D．由质量数和电荷数守恒可知新核X的质量数为234，电荷数为92，则中子数为234－92＝142故D错误。故选A。18．C【解析】【详解】A．根据电荷数和质量守恒可推知衰变方程中的X是α粒子，故A错误；B．半衰期与温度无关，降低温度不能减缓Pu的衰变，故B错误；C．Pu衰变过程中产生的质量亏损等于Pu的质量减去U与X的质量，故C正确；D．U吸收一个中子后生成Pu的核反应过程中核电荷数增加了2，所以该过程是两个β衰变过程，故D错误。故选C。19．B【解析】【详解】A．根据质量数守恒与电荷数守恒可知解得的衰变方程为易知发生的是衰变，比的中子数少2个。故A错误；B．半衰期与环境条件无关，不会受到阳光、温度、电磁场等环境因素的影响，所以在月球上和在地球上半衰期相同。故B正确；C．此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量的差，为释放的核能为故C错误；D．α射线的穿透能力较差，不能用于金属探伤，故D错误。故选B。20．C【解析】【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒知X的质量数为4，电荷数为2，则X是，故A错误；B．根据质能方程知该核反应释放的核能为故B错误；CD．核反应方程式中生成物比反应物稳定，则生成物的比结合能大于反应物的比结合能，即核反应中比结合能较小的原子核变成了比结合能较大的原子核，故C正确，D错误。故选C。21．C【解析】【详解】A．根据爱因斯坦质能方程可知该核反应放出的核能为故A错误；B．γ光子是原子核由激发态向基态跃迁时放出的，故B错误；C．光电子的动量光电子的德布罗意波长故C正确；D．该核反应释放核能，存在质量亏损，反应产物的结合能之和大于反应前铀核的结合能，故D错误。故选C。22．AC【解析】【详解】A．比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大原子核越稳定，U原子核的比结合能小于Ba原子核的比结合能，因此Ba原子核比U原子核更稳定，故A正确；B．根据原子核的特点可知，Ba原子核含有56个质子，中子数为144-56=88个，故B错误；C．根据爱因斯坦质能方程可得故C正确；D．放射性元素的半衰期由原子核本身决定，与周围的环境温度、湿度、压强等外界因素无关，故D错误。故选AC。23．BD【解析】【详解】A．太阳中的能量主要来源于氢核的聚变，聚变发生的过程中释放巨大的能量，可知产生的新核的比结合能比反应前原子核的比结合能大，故A正确；B．大多数核电站的能量来源于重核裂变，重核裂变过程中释放巨大的能量，可知发生裂变后产生的新核的比结合能增大，故B错误；C．核聚变与核裂变都伴随着能量的释放，所以核聚变与核裂变都发生了质量的亏损，故C正确；D．原子核的结合能是组成原子核的所有核子结合成原子核时释放出来的能量，故D错误。故选BD。24．BC【解析】【详解】A．半衰期具有统计意义，对个别粒子没有意义，A错误；B．根据核反应方程中核电荷数（左下角数字，也表示质子数）守恒及质量数（左上角数字）守恒，中质子数为27，中子数为故质子数比中子数少6个，B正确；C．根据质能方程可知核反应中释放的能量为，C正确；D．根据三种射线的特点与穿透性，可知射线的穿透本领比β射线强，D错误。故选BC。25．AB【解析】【详解】A．根据核反应的电荷数和质量数守恒可知，钍233变成铀233的核反应方程式是选项A正确；B．中间产生的新核镤233（）从高能级向低能级跃迁时，放出能量，会伴随辐射，选项B正确；C．整个过程中释放能量，则生成的新核铀233（）更加稳定，则新核铀233（）的结合能大于钍233（），选项C错误；D．在核电站的核反应堆内部，核燃料具有的核能通过核裂变反应转化为内能，然后通过发电机转化为电能，故D错误。故选AB。26．BD【解析】【详解】A．根据质量数守恒，可得A错误；B．根据电荷数守恒，可得B正确；C．反应中的质量亏损为C错误；D．该裂变反应释放总能量为D正确；故选BD。27．AC【解析】【详解】A．根据甲图氢原子的电子云示意图可知，电子并非在一个特定的圆轨道上运动，电子在玻尔理论中的某一轨道上稳定运动，应该是一个概率问题，故A正确；B．比结合能越大，平均核子质量就越小，越稳定，故原子核中的平均核子质量比O的要大，故B错误；C．链式反应进行要达到临界体积，所以丙图中的链式反应要能持续，裂变物质必须要具有一定的体积或质量，故C正确；D．氡的半衰期是3.8天，1g氡经过38天后还剩故D错误；故选AC。28．BC【解析】【详解】A．根据核反应中质量数守恒与电荷数守恒，可知X表示粒子，A项错误；B．比结合能为原子核的结合能与核子数之比，因此，B项正确；C．由爱因斯坦质能方程解得由于，故C项正确；D．若把X粒子射入匀强磁场中，如果速度方向与磁场方向平行，则粒子不受洛伦兹力作用，D项