第2单元天然放射现象核反应核能

1、1(2009年福建理综)随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是()A卢瑟福粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构B天然放射现象表明原子核内部有电子C轻核聚变反应方程有：HHHenD氢原子从n3能级跃迁到n1能级和从n2能级跃迁到n1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长【解析】卢瑟福通过粒子散射实验提出原子核式结构模型，天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，A错；天然放射线中放出的粒子是原子核中的一个中子衰变为质子放出的电子，原子核内并没有电子，B错；氢原子从n3能级跃迁到n1能级放出的光子能量比从n2能级跃迁到n1能级大，

2、由公式E可知，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的短，D错正确选项为C【答案】C2(1)放射性物质Po和Co的核衰变方程分别为PoPbX1，CoNiX2，方程中的X1代表的是_，X2代表的是_(2)如下图所示，铅盒内装有能释放、和射线的放射性物质，在靠近铅盒的顶部加上电场E或磁场B，在图甲、乙中分别画出射线运动轨迹的示意图(在所画轨迹上须标明是、和中的哪种射线)【解析】(1)由质量数守恒可知X1、X2的质量数分别为4、0，由电荷数守恒可知X1、X2的电荷数分别为2、1.故X1是He，X2是e.(2)粒子带正电，在甲图电场中右偏，在乙图磁场受到指向左侧的洛伦兹力向左偏；粒子带负电，故在甲图中左偏而在

3、乙图中右偏，粒子不带电故不发生偏转如下图所示(曲率半径不作要求，每种射线可只画一条轨迹)【答案】(1)Hee(2)见解析3(2009年高考山东理综)历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9 MeV的He，(1 MeV1.691013 J)(1)上述核反应方程为_(2)质量亏损为_kg【解析】HXHeHe或HLiHeHem3.11029 kg.【答案】(1)见解析(2)3.11029 kg4某核反应方程为HHHeX.已知H的质量为2.013 6 u，H的质量为3.018 0 u，He的质量为4.002 6 u，X的质量为1.0

4、08 7 u则(1)X是什么粒子？(2)该反应释放能量还是吸收能量？【解析】根据核反应前后质量数及电荷数守恒可得X为n，反应前的总质量为m12.013 6 u3.018 0 u5.031 6 u，反应后的总质量为m24.002 6 u1.008 7 u5.011 3 u，由于m1m2，故反应过程中释放能量且释放的能量可由质能方程求得【答案】(1)中子(n)(2)释放能量5若U俘获一个中子裂变成Sr及Xe两种新核，且三种原子核的质量分别为235.043 9 u、89.907 7 u和135.907 2 u，中子质量为1.008 7 u(1 u1.660 61027kg,1 uc2相当于931.5

5、0 MeV)(1)写出铀核裂变的核反应方程；(2)求9.2 kg纯铀235完全裂变所释放的能量是多少？(取两位有效数字)【解析】(1)UnSrXe10n.(2)因为一个铀核裂变的质量亏损m(235.043 9 u1.008 7 u)(89.907 7 u135.907 2 u101.008 7 u)0.150 7 u，故9.2 kg的铀裂变后总的质量亏损为M6.0210230.1507 u9.2103/2353.551024u，所以Emc23.551024931.50 MeV3.31027 MeV.【答案】(1)UnSrXe10n(2)3.31027 MeV6一个静止的氡核86Rn，放出一个粒

6、子后衰变为钋核84Po.同时放出能量为E0.09 MeV的光子假设放出的核能完全转变为钋核与粒子的动能，不计光子的动量已知M氡222.086 63 u、m4.002 6 u、M钋218.076 6 u,1 u对应的能量为931.5 MeV.(1)写出上述核反应方程(2)求出发生上述核反应放出的能量(3)确定钋核与粒子的动能【解析】(1)86Rn84PoHe.(2)质量亏损m222.086 63 u4.002 6 u218.076 6 u0.007 43 u.Emc26.92 MeV.(3)设粒子、钋核的动能分别为Ek、Ek钋，动量分别为p、p钋，由能量守恒定律得：EEkEk钋E不计光子的动量，

7、由动量守恒定律得：0pp钋又Ek故EkEk钋2184联立上面式子解得Ek钋0.12 MeV，Ek6.54 MeV.【答案】(1)86Rn84PoHe(2)6.92 MeV(3)6.54 MeV7(2009年高考江苏单科)在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中H的核反应，间接地证实了中微子的存在(1)中微子与水中的H发生核反应，产生中子(n)和正电子(e)，即中微子Hne可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是()A0和0B0和1C1和0 D1和1(2)上述核反应产生的

8、正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子()，即e e2已知正电子和电子的质量都为9.11031 kg，反应中产生的每个光子的能量约为_J正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是_【解析】(1)发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数都是0，A项正确(2)产生的能量是由于质量亏损两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由Emc2，故一个光子的能量为，带入数据得8.21014 J正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒【答案】(1)A(2)8.21014见解析8云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次衰变，粒子的质量为m，电荷量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内现测得粒子运动的轨道半径为R，试求在衰变过程中的质量亏损(涉及动量问题时，亏损的质量可以不计