高中物理第十九章原子核第6节重核的裂变课下作业新人教选修.docx

第6节 重核的裂变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、发热系统和传热系统C原子燃料、慢化剂、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解析：核反应堆的主要部分包括燃料，即浓缩铀235；慢化剂，采用石墨、重水和普通水；控制棒，控制链式反应的速度；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：A2关于铀核裂变，下列说法正确的是()A铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核B铀核裂变时还能同时释放23个中子C为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235D铀块的体积对产生链式反应无影响解析：铀核受到中子的轰击，会引起裂变。裂变的产物是各种各样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况比较多，也有的分裂成多块，并放出几个中子。铀235受中子的轰击时，裂变的概率大，而铀238只有俘获能量在1 MeV以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小，而要引起链式反应，需使铀块体积超过临界体积。综上所述，选项B、C正确。答案：BC3目前我国已经建成秦山和大亚湾核电站并投入使用，请根据所学物理知识，判断下列说法中正确的是()A核能发电对环境的污染比火力发电要小B核能发电对环境的污染比火力发电要大C都只利用重核裂变释放大量的原子能D既有重核裂变，又有轻核聚变释放大量的原子能解析：目前核电站都用核裂变，其原料是铀，且核裂变在核反应堆中应用是比较清洁的能源，故A、C正确，B、D错。答案：AC4关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列说法正确的是()A镉棒能释放中子，依靠释放的多少控制反应速度B用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量C利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中子数量D镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用，利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度解析：镉棒并不能释放中子，也不能使中子减速，对铀核裂变也没有阻碍作用，而是利用其对中子吸收能力强的特点，控制中子数量的多少而控制核反应速度，故C正确。答案：C5. 1个铀235吸收1个中子发生核反应时，大约放出196 MeV的能量，则1 g纯铀235完全发生核反应放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)()ANA196 MeVB235NA196 MeVC235196 MeV D.196 MeV解析：由于1 mol的铀核质量为235 g,1 g铀235的物质的量为 mol，因此1 g铀235释放的能量E196 MeV，故D正确。答案：D6在增殖反应堆中，铀238吸收快中子后变为铀239，铀239经过2次衰变后变为钚239(Pu)，钚239也是一种可以裂变的核燃料。上述各反应方程为：(1)_ _，(2)_ _，(3)_。答案：(1)UnU(2)UNpe(3)NpPue7潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源。图1(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳(见图1甲)。结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是_。(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后_。A沉入海底 B放至沙漠C运到月球 D深埋地下(3)图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下面的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析可知工作人员受到了_射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了_射线的辐射。解析：反应堆外修建很厚的水泥层，可屏蔽裂变产物释放的各种射线，射线仅能穿透几毫米厚的铝片，射线能穿透几厘米厚的铅片。答案：(1)混凝土(2)D(3)8曾落在日本广岛上的原子弹，相当于2万吨梯恩梯(TNT)炸药，其能量约8.41013 J，U原子进行核分裂的个数为_个，该原子弹中含铀U的最小质量为_kg。解析：一个U原子核分裂时所产生的能量约为200 MeV，200106 eV2.01081.61019 J3.21011 J。设共有n个U核发生裂变n2.61024(个)铀的质量m235 g1.015 kg。答案：2.610241.0159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减速剂。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，哪种减速效果更好？解析：设中子质量为Mn，靶核质量为M，由动量守恒定律：Mnv0Mnv