1、选择题 下列关于核反应的说法中,正确的是( ? )
A.卢瑟福通过对α粒子散射实验的现象分析,提出了原子的核式结构模型
B.放射性元素原子核的半衰期与元素的物理、化学状态无关
C.β衰变中所放出的电子,来自原子核外内层电子
D.核电站是利用轻核聚变时质量亏损产生的巨大核能来发电的
参考答案:AB
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 一个铀235吸收一个中子后发生的反应方程是+10,放出的能量为E。铀235核的质量为M,中子的质量为m,氙136核的质量为m1,锶90核的质量为m2,真空中光速为c,则释放的能量E等于
[? ]
A.(M-m1-m2)c2
B.(M+m-m1-m2)c2
C.(M-m1-m2-9m)c2
D.(m1+m2+9m-M)c2
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题 铀核裂变有多种形式,其中一种的核反应方程是
U+n-→Ba+Kr+3n.
(1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量.(U、Ba、Kr、n的质量分别为235.0439u、140.9139u、91.8973u、1.0087u,1u相当于931MeV)
(2)1kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能?它相当于燃烧多少煤释放的能量?(煤的热值为2.94×107J/kg)
(3)一座发电能力为P=1.00×106kW的核电站,核能转化为电能的效率为η=40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应,所用铀矿石中铀235的含量为4%,则该核电站一年消耗铀矿石多少吨?
参考答案:解析:(1)裂变反应的质量亏损为
△m=(235.0439+1.0087-140.9139-91.8973-3×1.0087)u=0.2153u
一个铀235原子核裂变后释放的能量为
△E=0.2153×931MeV≈200.4MeV.
(2)1kg铀235中含原子核的个数为
N=mMUNA=103235×6.02×1023≈2.56×1024
则1kg铀235原子核发生裂变时释放的总能量
△EN=N△E=2.56×1024×200.4MeV≈5.13×1026MeV
设q为煤的热值,m为煤的质量,有△EN=qm,
所以m=△ENq=5.13×1026×106×1.6×10-192.94×107kg≈2791.8t.
(3)核电站一年的发电量E=Pt,需要的核能为Eη=Ptη
设所用铀矿石质量为M,则铀235的含量0.04M,
对应的原子核数0.04MNAMU,
因Ptη=0.04MMUNA△E
则M=PtMu0.04ηNA△E=109×365×24×60×60×2350.04×40%×6.02×1023×200.4×106×1.6×10-19g
≈2.4×107g=24t
答:(1)一个铀235原子核裂变后释放的能量为200.4MeV
(2)1kg铀235原子核发生上述裂变时能放出5.13×1026MeV的能量,它相当于燃烧2791.8吨煤释放的能量.
(3)该核电站一年消耗铀矿石24吨.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 (2006?深圳二模)关于原子核,下列说法中正确的是( )
A.原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子
B.核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度
C.轻核的聚变反应可以在任何温度下进行
D.一切核反应都能释放核能
参考答案:B
本题解析:该题考察知识比较全面,题目中四个选项,考察了四个方面的知识,但是所考察问题均为对基本概念、规律的理解.只要正确理解教材中有关概念即可.
解:A、β衰变是核内的一个中子变为质子同时发出一个电子,故A错误;
B、镉具有很大的中子吸收界面,所以用来吸收裂变产生的中子,故B正确;
C、聚变必须在高温下进行,故C错误;
D、核聚变和核裂变大部分是放出核能,只有极少数的核反应是吸收能量,故D错误;
故选:B
点评:像这类理解、记忆的问题,学生在解答过程中是很容易出错的,只要充分理解教材中的相关概念,就可正确解答.
本题难度:一般
5、选择题 质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3.质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是( ? )
A.(m1+m2-m3)c2
B.m3c2
C.(2m1+2m2-m3)c2
D.(m3-2m1-2m2)c2
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
A lean dog shames his master. 狗瘦主人羞。