高中物理 第十九章 原子核 6 核裂变成长训练 新人教版选修3-5

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1、6核裂变主动成长夯基达标1.关于重核的裂变，以下说法正确的是（　　）A.核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B.中子从铀块中通过时，一定发生链式反应C.重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小D.由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能思路解析：根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程.因而释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量.链式反应是

2、有条件的，即铀块的体积必须大于其临界体积.如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子核，则链式反应就不会发生.在裂变反应中核子数是不会减小的，如裂变为和的核反应，其核反应方程为,其中各粒子质量分别为mU=235.0439u,mn=1.00867u,mSr=89.9077u,mXe=135.9072u,质量亏损为Δm=(mU+mn)-(mSr+mXe+10mn)=0.1510u可见铀裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的，核子数是不会减少的，因此选项A、B、C均错.重核裂变为中等质量的原子核时，由于

3、平均质量减小，必然发生质量亏损，从而释放出核能.综上所述，选项D正确.答案：D2.利用重核裂变释放核能时选用铀235核，主要原因是（　　）A.它裂变放出核能比其他重核裂变多B.它可能分裂成三部分或四部分C.它能自动裂变，与体积无关D.它比较容易发生链式反应思路解析：铀235俘获任何能量的中子都会发生裂变反应，吸收低能量的中子裂变的几率更大，D项正确.答案：D3.在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是（　　）A.使用浓缩铀B.改变铀块的临界体积C.通过自动控制装置改变镉棒插入的深度，以改变中

4、子数D.利用石墨与中子的碰撞，来改变中子的速度思路解析：控制核反应堆中核反应的速度是靠调节中子数来实现的.答案：C4.下列核反应中，表示核裂变的是（　　）A.B.C.D.思路解析：裂变是重核俘获中子后变成中等质量的原子核，同时还要放出几个中子.答案：B5.一个铀235吸收一个中子后发生的反应式是，放出的能量为E，铀235核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m1,锶90核的质量为m2,真空中光速为c，则释放的能量E等于…（　　）A.（M-m1-m2）c2B.(M+m-m1-m2)c2C.

5、(M-m1-m2-9m)c2D.(m1+m2+9m-M)c2思路解析：铀235裂变时的质量亏损：Δm=M+m-m1-m2-10m=M-m1-m2-9m，由质能方程可得：E=Δmc2=(M-9m-m1-m2)c2.答案：C6.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的裂变，现有四种说法：①原子核中有92个质子，143个中子②的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为：③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④一个裂变能放出200

6、MeV的能量，合3.2×10-11J以上说法中完全正确的是(　　)A.①②③　　　　B.②③④C.①③④　　D.①②④思路解析：由的质量数和电荷数关系易知①正确；由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知②正确；半衰期不受外界因素干扰，故③错误；通过计算知④正确，故答案为D.答案：D7.已知在铀235裂变成钡和氪的过程中，质量亏损Δm=0.2153u,则反应中平均每个核子释放的能量为多少？思路解析：铀核裂变为不同的产物时，每个核子释放的能量不同，一般来说平均每个核子释放的能量约为1MeV.由爱因斯坦质

7、能方程，可求得铀核裂变时放出的能量：ΔE=Δmc2=0.2153×931.5MeV=201MeV铀核中含有235个核子,所以平均每个核子释放的能量为MeV=0.86MeV.答案：0.86MeV8.受中子轰击时会发生裂变，产生和，同时放出200MeV的能量.现要建设发电功率是5×105kW的核电站，由铀235作为原子锅炉的燃料.假设核裂变释放的能量全部被用来发电，那么一天需纯铀235的质量为多大？（阿伏加德罗常数为6.02×1023个/mol）思路解析：铀235释放的能量等于一天发电的电能，计算出发

8、电功率为5×105kW的发电站一天发出的电能，也就是一天所需要的铀235释放的核能，进而求得铀235的质量.先根据发电功率计算出每天应发电能的总量为：E=24×3.6×103×5×105×103J=4.32×1013J,要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目为：=1.35×1024个，则对应的质量为×235×10-3kg=0.527kg.答案：0.527kg9.裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，俘获一个慢中子后发生裂变反应可以有多种方式，其中一种方式可表示