鲁科版选35 核聚变、核能的利用与环境保护　 第1课时 作业.docx

第3节核聚变第4节核能的利用与环境保护1.关于轻核聚变释放核能,下列说法正确的是()a.一次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多b.聚变反应一定比裂变反应每个核子释放的平均能量大c.聚变反应中粒子的平均结合能变小d.聚变反应中由于形成质量较大的核,故反应后质量增加解析:在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多,但平均每个核子释放的能量一定大,故a错,b对;由于聚变反应中释放出巨大能量,则平均结合能一定增加,质量发生亏损,故c、d错。答案:b2.一个12h与一个13h发生聚变,产生一个中子和一个新核,并出现质量亏损,该聚变过程中()a.吸收能量,生成的新核是24heb.放出能量,生成的新核是24hec.吸收能量,生成的新核是23hed.放出能量,生成的新核是23he解析:由质量数和电荷数守恒可判断产生的新核是24he,其核反应方程式为12h+13h01n+24he;由聚变反应中出现质量亏损可知,该反应放出能量,b选项正确。答案:b3.下列核反应方程中属于“原子弹”的基本反应方程式是()a.612c+11h713nb.36li+01n13h+24hec.13h+12h24he+01nd.92235u+01n3890sr+54136xe+1001n解析:原子弹内部发生的是裂变反应,d项正确。答案:d4.贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器。贫铀是提取铀235以后的废料,其主要成分为铀238。贫铀炸弹有很强的穿甲能力,而且铀238具有放射性,残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染。人长期生活在该环境中会受到核辐射而易患上皮肤癌和白血病。下列结论正确的是()a.铀238的衰变方程式为92238u90234th+24heb.92235u和92238u互为同位素c.人患皮肤癌和白血病可能是因为核辐射导致了基因突变d.贫铀炸弹的穿甲能力很强,也是因为它的放射性解析:铀238具有放射性,放出一个粒子,变成钍234,选项a正确;铀238和铀235质子数相同,故互为同位素,选项b正确;核辐射能导致基因突变,是皮肤癌和白血病的诱因之一,选项c正确;贫铀炸弹的穿甲能力很强,是因为它的弹芯是由高密度、高强度、高韧性的铀合金组成,袭击目标时产生高温化学反应,所以其爆炸力、穿透力远远超过一般炸弹,选项d错。答案:abc5.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.所有核电站都只利用重核裂变释放大量的原子能d.所有核电站既有重核裂变,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的是比较清洁的能源,故a、c正确,b、d错。答案:ac6.在某些恒星内,3个粒子结合成一个612c,612c原子的质量是12.0000u,24he原子的质量是4.0026u,已知1u=1.6610-27kg,则()a.反应过程中的质量亏损是m=0.0078ub.反应过程中的质量亏损是m=1.2910-29kgc.反应过程中放出的能量是7.266mevd.反应过程中放出的能量是1.1610-19j解析:其反应方程是324he612c。其质量亏损为m=(34.0026-12.0000)u=0.0078u,a项对;m=0.00781.6610-27kg=1.2910-29kg,b项对;e=0.0078931.56mev=7.266mev,c项对;e=7.2661061.610-19j=1.1610-12j,d项错。答案:abc7.利用氦3(23he)和氘进行的聚变是未来聚变反应的重要途径。月球上有大量的氦3,每个航天大国都将获取氦3作为开发月球的重要目标之一。已知两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子的核反应方程是:212h23he+01n+3.26mev若有2g氘全部发生聚变,则释放的能量是(na为阿伏加德罗常数)()a.0.53.26mevb.3.26mevc.0.5 na3.26mevd.na3.26mev解析:2g氘含有的原子核个数为na,全部发生聚变时,共发生0.5 na次聚变,所以释放的能量为0.5 na3.26mev,故c正确。答案:c8.一个氘核和一个氚核发生核聚变时,平均每个核子释放的能量为5.610-13j,该核聚变过程中的质量亏损kg。解析:根据爱因斯坦质能方程e=mc2,核聚变中有5个核子参加了反应,所以该核聚变中的质量亏损为m=ec2=55.610-13(3108)2 kg=3.110-29kg。答案:3.110-299.核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.016 0 u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u=1.6610-27kg。(1)写出氘和氚聚合的反应方程。(2)试计算这个核反应释放出来的能量。(3)若建一座功率为3.0105kw的核聚变电站,假设聚变所产生的能量有一半变成了电能,每年要消耗多少氘的质量?(一年按3.2107s计算,光速c=3.00108m/s,结果取两位有效数字)点拨:核反应规律和质能方程是解题的关键。解析:(1)反应方程为12h+13h24he+01n。(2)由质能方程得e=mc2=(2.0141+3.0160-4.0026-1.0087)1.6610-27321016j=2.810-12