第二十二章原子核

第二十二章原子核第二讲核反应、核能；裂变；轻核的聚变【同步达纲练习】第四节核反应、核能A级：基础落实1．完成下列核反应方程式：105B+42He137N+94Be+126C+10n2713Al+2712Mg+11H2311Na+2411Na+11H6529Cu+6628Ni+01e2．两个质子和两个中子结合成氦核，结合过程中的质量亏损为，放出的能量是MeV．(中子质量为1．008665u，质子质量为1．007277u，氦核的质量为4．001509u)3．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，质子和中子结合成氘核时，发出射线，则射线的频率v＝（已知普朗克常量为h，真中光速为c）4．一个铀核衰变为钍核时释放一个粒子．已知铀核的质量为3．8531311025kg，钍核的质量为3．7865671025kg，粒子的质量为6．646721027kg．在这个衰变过程中释放出的能量等于J(保留两位有效数字)B级：同步达纲5．补充下面的裂变方程23592U+10n→9038Sr+13654Xe+（）氢弹中用氘核和氚核合成氦核，写出核反应方程________________________________．6．铀238俘获中子后形成铀239，再经两次β衰变，可成为原子反应堆中的燃料钚239．写出其方程式_______________________________________．7．一个铀235原子核吸收一个中子后，裂变成两个新的原子核，并放出两个中子．经测量，这两个新原子核的质量分别为232.32×10-27kg和155.94×10-27kg．已知铀235原子核的质量为390.3×10-27kg，中子质量为1.67×10-27kg．则一个铀235原子核裂变时释放的核能为______J=______eV．8．世界上第一座原子能发电站每秒需要28.5×106J的能量，设一个铀235的原子核裂变时能放出约196MeV的能量，它一天需要多少铀燃料？相当于多少燃烧值为2.9×107J/kg的煤完全燃烧放出的能量？9．足够强的匀强磁场中有一个原来静止的氡核22286Rn，它放射出一个粒子后变成21884Po核．假定放出的粒子的运动方向与磁场方向垂直，求：(1)粒子与Po核在匀强磁场中的径迹圆半径之比；(2)粒子与Po核两次相遇的时间间隔与粒子运动周期的关系．第五节裂变、轻核的聚变A级：基础落实1．热核反应是一种理想能源的原因是()A．就平均每一个核于来说，热核反应比重核裂变时释放的能量多B．对环境的放射性污染较裂变轻，且较容易处理C．热核反应的原料在地球上储量丰富D．热核反应的速度容易控制2．1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委会在人民大会堂隆重表彰在研制“两弹一星‘中作出突出贡献的科技专家，下列核反应方程中属研究两弹的基本的核反应方程式是()A．B．23592U+10n→9038Sr+13654Xe+1010nC．D．21H+31H→42He+10n3．核反应有以下几种情况：一是衰变，二是人工转变，三是裂变，四是聚变，核反应可用方程来表示，叫核反应方程．完成下列核反应方程，井指明它是属于何种核反应：A．HeU4223892属B．nOBe1012694属C．21H+31H→42He+（）属D．23592U+10n→9038Sr+13654Xe+（）属HOHeN1117842147HeThU4223490238924．重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子核能的两种主要方法，下面关于它们的说法中正确的是()A．裂变和聚变过程都有质量亏损B．裂变和聚变过程质量都有所增加C．裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加D．聚变过程有质量亏损，裂变过程质量有所增加5．2个氘核可聚变成一个氚核，放出4MeV的能量，写出核反应方程_____________当1kg氘完全聚变为氚时放出的能量为___________．B级：同步达纲6．现在，科学家们正在设法寻找“反物质”．所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反．据此若有反粒子，则它的质量数为，电荷数为7．一个质子和两个中子聚变为一个氚核31H，已知质子质量mH＝1．0073u，中子质量mn＝1．0087u，氚核质量m=3．0180u．（1）写出聚变方程．（2）释放出的核能为多大?8．试求在氢弹中当合成1kg的氦时所释放的能量．（氘核）H的质量为2．0136u，氚核2H的质量为3．0166u，氦核42He的质量为4．0026u，中子的质量为1．0087u)9．每昼夜消耗220g铀235的原子能发电站，如果效率为25％，它能产生的电功率是多大?（每个铀核裂变时放出的能量是200MeV）10．裂变反应是目前核能利用中常用的反应．以原子核23592U为燃料的反应堆中，当23592U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：23592U+10n13954Xe+9438Sr+310n235．04391．0087138．917893．9154反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位u为单位)．已知1u的质量对应的能量为9．3102MeV，此裂变反应释放出的能量是MeV．11．秦山核电站的功率为3．0105kW，如果1g铀235完全裂变时释放的能量为8．21010，并且假定所释放的能量完全变成了电能，那么秦山核电站每年需要消耗多少“核燃料”铀?(一年可按365天计算)【参考答案】第四节核反应、核能A级：1．10n42He10n21H10n2．0．030375u28．29MeV3．2321chmmm4．8．71013B级：5．1010n21H+31H→42He+10n6．U23892+10n→U23992U23992→23993Np+e0123993Np→+23994Pn+e017．3.3×10-11J2.06×108eV8．78.5g85t9．（1）42：1（2）109T第五节裂变、轻核的聚变A级：1．ABC2．BD3．A．Th23492衰变B．42He人工转变C．10n聚变D．210n裂变4．A5．H21+H21→31H+H111×103MeVB级：6．4-27．（1）11H+210n31H（2）6．24MeV（3）2．08MeV8．2．641027MeV9．5．2107W10．1．82102MeV11．115kg