高中物理 第十九章 原子核 第六节 核裂变自我小测 新人教版选修3-5

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1、核裂变1．目前核电站利用的核反应是（　　）A．裂变，核燃料为铀B．聚变，核燃料为铀C．裂变，核燃料为氘D．聚变，核燃料为氘2.U吸收一个慢中子后，分裂成Xe和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3．裂变反应中释放出的能量来自于（　　）A．核子消失转化为能量B．原子中电子与原子核的电势能减小C．入射的中子消失转化为能量D．原子核的比结合能变大，释放出能量4．核反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它的主要组成部分是（　　）A．原子燃料、慢化剂、冷却系统和控制调节系统B．原子燃料、慢化剂、发热系统和传

2、热系统C．原子燃料、调速剂、碰撞系统和热系统D．原子燃料、中子源、原子能聚存和输送系统5．一个U在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为U＋n→X＋Sr＋2n，则下列说法正确的是（　　）A．X的原子核中含有86个中子B．X的原子核中含有141个核子C．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少D.U是天然放射性元素，它的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短也可能变长6．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U的裂变，现有四种说法：①U原子核中有92个质子，143个中子

3、；②U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U＋n→Xe＋Sr＋2n；③U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U裂变能放出200MeV的能量，合3.2×10－11J。以上说法中完全正确的是（　　）A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④7．下面是铀核裂变反应中的一个为U＋n→Xe＋Sr＋10n，已知铀235的质量为235.0439u，中子的质量为1.0087u，锶90的质量为89.9077u，氙136的质量为135.9072u，则此核反应中（　　）A．质量亏损为Δm＝（235.0439＋1.

4、0087－89.9077－135.9072）uB．质量亏损为Δm＝（235.0439＋1.0087－89.9077－135.9072－10×1.0087）uC．释放总能量为ΔE＝（235.0439＋1.0087－89.9077－135.9072－10×1.0087）×（3×108）2JD．释放总能量为ΔE＝（235.0439＋1.0087－89.9077－135.9072－10×1.0087）×931.5MeV8．某型导弹核潜艇水下最大航速为45节（1节＝1.852km/h）。核反应堆最大输出功率为4.5万千瓦，最大续航里程为20万海里（1海里

5、＝1.852km）。假设1个U核裂变放出能量是200MeV，铀矿石含铀235的浓度是4%，求：（1）当核反应堆达到最大输出功率时，每秒有多少个铀235原子核发生裂变。（2）核潜艇一次至少要装入铀矿石多少千克。9．现有的核电站比较广泛采用的核反应之一是：U＋n→Nd＋Zr＋3n＋8e＋　（1）核反应方程中的是中微子，它不带电，质量数为零，试确定生成物锆（Zr）　　　　　　　　　　的电荷数与质量数；　（2）已知铀（U）核的质量为235.0493u，中子的质量为1.0087u，钕（Nd）核质量　　　　为142.9098u，锆核质量为89.9047u；

6、又知1u＝1.6606×10－27kg，试计算1kg铀　　　235大约能产生的能量是多少？参考答案1.解析：目前核电站利用的核反应是重核的裂变，主要原料是铀核，所以A项正确。答案：A2.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守恒和电荷数守恒。由题意可得解得由此判断该核反应放出的一定是中子，且个数是10。答案：C3.解析：发生裂变反应过程中，核子数保持守恒，中子未消失，故A、C错误；能量来自于原子核内部，由于重核在分裂为中等质量的原子核时，比结合能增加而释放出能量，B错误，D正确。答案：D4.解析：核反应堆的主要部分包括①

7、燃料，即浓缩铀235；②慢化剂，采用石墨、重水或普通水；③控制棒，控制链式反应的速度；④冷却系统，水或液态钠等流体在反应堆外循环流动，把反应堆的热量传输出去用于发电，故A正确，B、C、D错。答案：A5.解析：由核反应规律可知，X是Xe，X中有140个核子、86个中子，A项正确，B项错误；裂变过程质量亏损，总质量数守恒，C项错误；半衰期由核本身的因素决定，与外界条件无关，D项错误。答案：A6.解析：由U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影响，故③错误；通过计算知④正确，故答案为D。答案

8、：D7.解析：质量亏损是反应物与生成物之差，差值可用“u”或“kg”作单位，前者直接用1u的亏损放出931.5MeV的能量计算，后者核能的单位是J。答