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《人教版高中物理选修3-519.6核裂变1.docx》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、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19.6核裂变作业一、选择题1.原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置,它主要由哪四部分组成()A.原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统B.原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统C.原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统D.原子燃料、中子、原子能存聚系统和输送系统答案A解析通过学习,我们知道核反应堆的构成分四部分原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统。2.裂变反应中释放出的能量自于()A.核子消失
2、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,释放出能量答案D解析发生核反应过程中,核子数保持守恒,中子未消失,故A错误;能量自于原子核内部,因重核分裂为中等质量的核时,比结合能增加而释放出能量,D正确。3.(2013·重庆高考)铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应n→a+b+n则a+b可能是()AXeKrBBaKrCBaSrDXeSr答案D解析根据电荷数守恒和质量数守恒可知,D符合要求。4.一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂
3、变反应,其裂变方程为U+n→Sr+n,则下列叙述正确的是()1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯A.X原子核中含有86个中子B.X原子核中含有141个核子2C.因为裂变时释放能量,根据E=mc,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答案A解析X原子核中的核子数为(235+1)-(94+2)=140,B项错误。中子数为140-(92-38)=86,A项正确。裂变时释放能量,出现质量亏损,但是其总质量
4、数是不变的,所以C、D项错误。5.(多选)下列关于重核裂变的说法中,正确的是()A.核裂变反应是一个吸能反应B.核裂变反应是一个放能反应C.核裂变反应的过程质量亏损D.核裂变反应的过程质量增加答案BC6.(多选)国家重大科技专项示范项目CAP1400核电站,将于2013年在山东荣成石岛湾开工建设。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.就可采储量说,地球上核燃料资远多于煤炭C.核电站造成的污染远小于相等发电能力的火电站D.核电站比火电站更容易建造答案AB
5、C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,A、B、C均正确;核电站的建造难度较大,D错误。7.某核反应堆每小时消耗浓缩铀(铀235的含量占5%)200g,假定每个铀核裂变时释放的能量是200MeV,核反应堆的效率为90%,求该核反应堆的输出功率。答案2.0×108W解析200g浓缩铀中铀235的含量为2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯
6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯m=200g×5%=10g,则10g铀235中含有的原子数为n=NA=×6.02×1023≈2.56×1022。这些铀在1h内释放的能量为Q=nE=2.56×1022×200×106×1.6×10-19J≈8.19×1011J,则此核反应堆的输出功率为P=W≈2.0×108W。8.已知铀核U)裂变生成钡Ba)和氪Kr)Ba、Kr以及中子的质量分别是235.0439u、143.9139u、88.8973u和1.0087u。我国秦山核电站一期工程的功率为30×104kW,假
7、如U能够完全发生裂变,其中有一半核能转化为电能。则核电站一年要消耗多少U?(已知1u=1.66×10-27kg).答案2311kg解析核裂变方程为BaKr+n。则一个U裂变释放出的核能E=(235.0439u-143.9139u-88.89732-2782-11Ju-2×1.0087u)×c=0.2153×1.66×10×(3×10)J=3.21×10每年核电站产生的总能量E=Pt=×7×××3600J=9.461×1015J301036524所以每年消耗的铀核个数为N=个=5.894×1026个因此每
8、年需要铀的总质量为m=m=·mmol=×235×10-3kg=231.1kg。9.在可控核反应堆中需要给快中子减速,轻水、重水和石墨等常用作慢化剂。中子在重水中可与H核碰撞减速,在石墨中与C核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰,通过计算说明,仅从一次碰撞考虑,用重水和石墨作减速剂,哪种材料减速效果更好?答案重水解析设中子质量为mn,靶核质量为m,由动量守恒定律得mnv0=mnv1+mv2,由能量
