20152016学年高中物理196核裂变课后习题新人教版选修35.doc

PAGE  PAGE 5 6　核裂变 A组 1.(2014·上海单科)链式反应中,重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.质子 B.中子 C.β粒子 D.α粒子 解析:重核裂变时放出中子,中子再轰击其他重核发生新的重核裂变,形成链式反应,B项正确。 答案:B 2.裂变反应中释放出的能量来自于(　　) A.核子消失转化为能量 B.原子中电子与原子核的电势能减小 C.入射的中子消失转化为能量 D.原子核的比结合能变大,释放出能量 解析:发生裂变反应过程中,核子数保持守恒,中子未消失,故A、C错误;能量来自于原子核内部,由于重核在分裂为中等质量的原子核时,比结合能增加而释放出能量,B错误,D正确。 答案:D 3.核反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置,它的主要组成部分是(　　) A.原子燃料、慢化剂、冷却系统和控制调节系统 B.原子燃料、慢化剂、发热系统和传热系统 C.原子燃料、调速剂、碰撞系统和热系统 D.原子燃料、中子源、原子能聚存和输送系统 解析:核反应堆的主要部分包括①燃料,即浓缩铀235;②慢化剂,采用石墨、重水或普通水;③控制棒,控制链式反应的速度;④冷却系统,水或液态钠等流体在反应堆外循环流动,把反应堆的热量传输出去用于发电,故A正确,B、C、D错误。 答案:A 4.核反应堆不锈钢外壳内除核燃料棒和控制棒以外还通入水,这些水除了起冷却作用外还起了(　　) A.使中子减速的作用 B.使中子加速的作用 C.吸收放射性物质的作用 D.吸收反应发出的射线的作用 解析:铀235的特点是更容易吸收慢中子而发生裂变,在反应堆中减速剂的作用就是减小快中子能量从而更易让铀235吸收裂变,核反应堆中一般采用石墨、重水或普通水作减速剂(慢化剂)。 答案:A 5.U吸收一个慢中子后,分裂成Xe和Sr,还放出(　　) A.1个α粒子 B.3个中子 C.10个中子 D.10个质子 解析:设放出的粒子的质量数为x,电荷数为y,核反应过程满足质量守恒和电荷数守恒。由题意可得 解得 由此判断该核反应放出的一定是中子,且个数是10。 答案:C 6.一个U在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为U+n→X+Sr+n,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.U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 解析:由核反应规律可知,X是Xe,X中有140个核子、86个中子,A项正确,B项错误;裂变过程质量亏损,总质量数守恒,C项错误;半衰期由核本身的因素决定,与外界条件无关,D项错误。 答案:A 7.(1)在核电站中,为了防止放射性物质泄漏,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳、压力壳和安全壳(如图甲)。结合图乙可知,安全壳应当选用的材料是　　　　。? 甲 乙 丙 (2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性,目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中,然后(　　) A.沉入海底 B.放至沙漠 C.运到月球 D.深埋地下 (3)图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图乙分析工作人员受到了　　　　射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了　　　　射线的辐射。? 解析:根据核电站的相关知识可知安全壳为混凝土建筑,处理核废料的方法是深埋;三种射线穿透能力不同,如题中图乙所示。射线穿透防护层到达底片时,才能使底片感光。 答案:(1)混凝土　(2)D　(3)β　γ(或β和γ) 8.已知铀235核裂变时的核反应方程为Ba+Kr+n,一个铀235核裂变时,能释放200 MeV的能量,则1 kg铀完全裂变能释放多少能量?相当于多少吨燃烧值为2.94×107 J/kg的煤所放出的能量? 解析:首先求出1 kg铀235中含有的原子核数,然后即可根据已知求解。1 kg铀235中含有的原子核数为×6.02×1023个=2.562×1024个。每个铀核裂变能放出200 MeV的能量,则1 kg铀核裂变能释放ΔE=2.562×1024×200 MeV=5.124×1026 MeV=5.124×1032×1.6×10-19 J=8.2×1013 J,设与1 kg铀235相当的优质煤的质量为m,则有m= kg=2.789×106 kg=2 789 t。 答案:8.2×1013 J　2 789 t B组 1.核电站的核能来源于U核的裂变,下列说法中正确的是(　　) A.U原子核中有92个质子、14