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.doc

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（）a1个粒子 b3个中子c10个中子 d10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unxsr2n，则下列说法正确的是（）ax的原子核中含有86个中子bx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：u原子核中有92个质子，143个中子；u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unxesr2n；u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；一个u裂变能放出200 mev的能量，合3.21011 j。以上说法中完全正确的是（）a bc d7下面是铀核裂变反应中的一个为unxesr10n，已知铀235的质量为235.043 9 u，中子的质量为1.008 7 u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2 u，则此核反应中（）a质量亏损为m（235.043 91.008 789.907 7135.907 2） ub质量亏损为m（235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7） uc释放总能量为e（235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7）（3108）2 jd释放总能量为e（235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7）931.5 mev8某型导弹核潜艇水下最大航速为45节（1节1.852 km/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1.852 km）。假设1个u核裂变放出能量是200 mev，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：unndzr3n8e（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235.049 3 u，中子的质量为1.008 7 u，钕（nd）核质量为142.909 8 u，锆核质量为89.904 7 u；又知1 u1.660 61027 kg，试计算1 kg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燃料，即浓缩铀235；慢化剂，采用石墨、重水或普通水；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：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正确；由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知正确；半衰期不受外界因素影响，故错误；通过计算知正确，故答案为d。答案：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1 u的亏损放出931.5 mev的能量计算，后者核能的单位是j。答案：bd8解析：（1）当核反应堆达到最大输出功率时，每秒发生裂变的铀235原子核数n个1.41018个。（2）最大续航时间tm h1.6107 s，铀235的摩尔质量m235 g/mol，设需装铀矿石的质量为m，由pmtmnenae，得需装入铀矿石的质量m g2.2105 g220 kg。答案：（1）1.41018个（2）220 kg不考虑核反应中生成的电子质量，一个铀核反应发生的质量亏损为m0.217 4 u。1 kg铀235完全裂变产生的能量约为e8.321013