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1、简答题 请将下列两个核反应方程补充完整.
①
He+N→O+______
②U+n→Xe+Sr+______.
参考答案:根据质量数和电荷数守恒得:
?42He+?147N→?178O+?11H
?23592U+?10n→?14054Xe+?9438Sr+2?10n
故答案为:①?11H,②2?10n
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为,则下列说法正确的是(? )
A.X的原子核中含有86个中子
B.X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.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
参考答案:A
本题解析:由核反应方程知X的电荷数为x=92-38=54,X的质量数为y=235+1-94-2=140,故其中中子个数为140-54=86,所以A项正确,B项不正确.由于裂变时释放能量,故裂变后总质量减小,但质量数不变,故C不正确,半衰期是放射性元素的属性,与物理环境和化学环境无关,选项D错误;故选A
点评:裂变和聚变是在原子物理中学习的两种重要反应:聚变和裂变反应 的特点以及应用;质量数和电荷数守恒在核反应中的应用以及质子数、中子数、质量数等之间关系;质能方程的应用,正确理解半衰期的含义等
本题难度:一般
3、计算题 “人造太阳”并不是像太阳一样悬挂在天空,而是建造在地球上的受控热核聚变反应堆或核聚变电站,它能像太阳一样通过核聚变反应放出能量,进而发电,在合肥科学岛,我国最新一代核聚变实验装置“EAST”首次成功获得电流超过200 kA.时间近3 s的高温等离子放电,人造太阳能来自下面的反应:4个质子(氢核)聚变成1个a粒子,同时发射2个正电子和2个没有静止质量的中微子,“人造太阳”的总功率为P,质子、氢核、正电的质分别为,真空中的光速为c.
(1)写出核反应方程;
(2)求核反应所释放的能量△E
(3)求在时间内参与上述热核反应的质子数目。
参考答案:(1)?(2)?(3)
本题解析:(1)核反应方程式:。
(2)质量亏损为,根据爱因斯坦质能方程,核反应所释放的能量为。
(3)设时间内参与热核反应的质子数为,依据能量关系有,解得。
本题难度:一般
4、简答题 利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站。核电站消耗的"燃料"很少,但功率却很大,目前,核能发电技术已经成熟,我国已经具备了发展核电的基本条件。
(1) 核反应堆中的"燃料"是,完成下面的核反应方程式:
(?)
(2)一座100万千瓦的核电站,每年需要多少浓缩铀?
已知铀235的质量为390.3139×10-27kg,中子质量为1.6749×10-27kg,钡141的质量为234.0016×10-27kg,氪92的质量为152.6047×10-27kg,浓缩铀中铀235的含量占2%。
参考答案:(1) 3?(2)1.91×104kg
本题解析:(1) 3
(2)
根据题意有:
所以每年需要的浓缩铀x=1.91×104kg
本题难度:简单
5、选择题 关于下列核反应或核衰变方程正确的是
[? ]
A.1124Na→1224Mg+-10e是裂变
B.92235U+01n→54140Xe+3894Sr+201n是聚变
C.49Be+24He→612C+X,符号“X”表示中子
D.714N+24He→817O+X,符号“X”表示中子
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单