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《2019-2020学年高中物理 第十九章 原子核 6 核裂变练习（含解析）新人教版选修3-5》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、6核裂变基础巩固1.(多选)在下列四个方程中,x1、x2、x3和x4各代表某种粒子,判断正确的是( ) ①92235U+01n→3895Sr+54138Xe+3x1 ②12H+x2→23He+01n ③92238U→90234Th+x3 ④1224Mg+24He→1327Al+x4A.x1是中子B.x2是质子C.x3是α粒子D.x4是氚核解析A项,根据核电荷数和质量数守恒可得x1的电荷数为0,质量数为1,因此确定x1为中子,A正确;B项,根据核电荷数和质量数守恒可得x2的电荷数为1,质量数为2,因此确定x2为氘核,B错误;C项,根据核电荷数和质量数守恒可
2、得x3的电荷数为2,质量数为4,因此确定x3为α粒子,C正确;D项,根据核电荷数和质量数守恒可得x4的电荷数为1,质量数为1,因此确定x4为质子,D错误。答案AC2.为使链式反应平稳进行,下列办法可行的是( )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,不能直接用来轰击铀核,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C3.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生的裂变反应。在众多的裂变反应
3、中,有一种反应方程为 92235U+01n→56141Ba+3692Kr+aX,其中X为某种粒子,a为X的个数,则( )A.X为中子,a=2B.X为中子,a=3C.X为质子,a=2D.X为质子,a=3解析由核反应前后的质量数守恒和电荷数守恒,可计算出a=3,且X为中子,故本题选B。答案B4.秦山核电站第三期工程中有两个6×105kW发电机组已实现并网发电。发电站的核能来源于 92235U的裂变,下列说法正确的是( )A.反应堆中核反应速度通常是采用调节 92235U的体积来控制的B.92235U的一种可能裂变为 92235U+01n→54139Xe+3895Sr+201nC.922
4、35U是天然放射性元素,升高温度后它的半衰期会缩短D.虽然核电站能提供很大的能量,但它对环境的污染比火电站严重解析反应堆中核反应速度由控制棒(镉棒)吸收中子的多少来控制,A错;92235U裂变有多种可能性,这是其中常见的一种,B对;放射性元素的半衰期由原子核本身决定,与温度、压强等外界条件无关,C错;核电站的核能是清洁能源,污染少,D错。答案B5.裂变反应是目前核能利用中常用的反应,以原子核 92235U为燃料的反应堆中,当 92235U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为: 92235U235.0439+ 01n1.0087→ 54139Xe138.9178
5、+ 3894Sr93.91543+01n反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量(以原子质量单位u为单位)。已知1u的质量对应的能量为9.3×102MeV,此裂变反应释放出的能量是 MeV。 解析ΔE=Δm·c2=(235.0439+1.0087-138.9178-93.9154-3×1.0087)×9.3×102MeV≈179.8MeV。答案179.86.现有的核电站常用的核反应之一是:92235U+01n→60143Nd+Zr+301n+8-1 0e+v(1)核反应方程中的v是反中微子,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)已知铀核的质量为
6、235.0439u,中子的质量为1.0087u,钕(Nd)核的质量为142.9098u,锆核的质量为89.9047u,试计算1kg铀235裂变释放的能量为多少?(已知1u质量相当于931.5MeV的能量,且1u=1.6606×10-27kg)解析(1)锆的电荷数Z=92-60+8=40,质量数A=236-146=90。(2)1kg铀235中铀核的个数为n=1235.0439×1.6606×10-27≈2.56×1024不考虑核反应中生成的电子质量,1个铀235核裂变产生的质量亏损为Δm=0.212u,释放的能量为ΔE=0.212×931.5MeV≈197.5MeV则1kg铀235完全裂
7、变释放的能量为E=nΔE=2.56×1024×197.5MeV≈5.1×1026MeV。答案(1)40 90 (2)8.1×1013J7.一静止的 92238U核经α衰变成为 90234Th,释放出的总动能为4.27MeV。问此衰变后 90234Th核的动能为多少MeV(保留1位有效数字)?解析据题意知,此α衰变的方程为 92238U→90234Th+24He根据动量定理得mαvα=mThvTh ①式中,mα和mTh分别为α粒子和Th核的质量,
