鲁科版高中物理选择性必修第三册课后习题 第5章 第4节 核裂变和核聚变 第5节 核能的利用与环境保护.docVIP

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第4节核裂变和核聚变第5节核能的利用与环境保护

A级必备知识基础练

1.(多选)在某次核反应中,1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核,则下列说法正确的是()

A.这是一个聚变反应

B.核反应方程式为?12H+1

C.目前核电站都采用上述核反应发电

D.该核反应没有质量亏损

2.如图所示,托卡马克(tokamak)是研究受控核聚变的一种装置,这个词是toroidal(环形的),kamera(真空室),magnet(磁)的头两个字母以及kotushka(线圈)的第一个字母组成的缩写词。根据以上信息,下列判断错误的是()

A.这种装置的核反应原理是轻核的聚变,同时释放出大量的能量,和太阳发光的原理类似

B.线圈的作用是通电时产生磁场使带电粒子在磁场中旋转而不飞出

C.这种装置是科学家设想的其中一种方案

D.该装置是利用聚变物质的惯性进行约束

3.(山西吕梁高三模拟)12月31日,国家重大科技基础设施EAST人造太阳核聚变实验装置取得重大突破,实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,创造托卡马克实验装置高温等离子运行新的世界纪录。“人造太阳”核反应的方程为?12H+

A.核反应方程中的X为质子

B.该反应需要吸收能量

C.24He的比结合能大于

D.?24He的平均核子质量大于

4.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢核聚变产生的,大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应,其核反应方程为?24He+?24He+24HeC,到那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应共同产生的。已知?

A.3m1m2

B.3m1m2

C.3m1=m2

D.m1=3m2

5.科学家发现在月球上含有丰富的?23He(氦3)。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为?23He+23

A.聚变反应不会释放能量

B.聚变反应产生了新的原子核

C.聚变反应没有质量亏损

D.目前核电站都采用?2

6.?92235U吸收一个慢中子后分裂成?3692Kr和

7.一个质子和两个中子聚变为一个氚核,已知质子质量mH=1.0073u,中子质量mn=1.0087u,氚核质量m=3.0180u,1u相当于931.5MeV的能量。

(1)写出聚变方程。

(2)求释放出的核能是多大。(结果保留三位有效数字)

(3)求平均每个核子释放的能量是多大。

B级关键能力提升练

8.(多选)氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4,如果氘核和氚核结合生成氦核,则下列说法正确的是()

A.核反应方程为?12H+1

B.这是一个裂变反应

C.核反应过程中的质量亏损Δm=m1+m2-m3

D.核反应过程中释放的核能ΔE=(m1+m2-m3-m4)c2

9.(多选)恒星内部发生着各种热核反应,其中“氦燃烧”的核反应方程为?24He+Be+γ,其中X表示某种粒子

A.X粒子是?2

B.4

C.经过3个T,剩下的?48

D.“氦燃烧”的核反应是裂变反应

10.用中子轰击铀核(92235U),其中的一个可能反应是分裂成钡(56

mU=390.3139×10-27kg,mn=1.6749×10-27kg;

mBa=234.0016×10-27kg,mKr=152.6047×10-27kg。

试写出核反应方程,求出反应中释放的核能。

(1)写出这个核反应方程。

(2)这一核反应能释放多少能量?

(3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026J,则太阳每秒减少的质量为多少?

第4节核裂变和核聚变

第5节核能的利用与环境保护

1.AB1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核,反应方程为?12H+1

2.D聚变反应原料在装置中发生聚变,放出能量,故A正确;线圈通电时产生磁场,带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用旋转而不飞出,故B正确;该装置是科学家设想的其中一种方案:磁约束装置,另一种方案是利用聚变物质的惯性进行约束,故C正确,D错误。

3.C根据核反应方程电荷数守恒和质量数守恒可知X的电荷数为0,质量数为1,即X为中子,故A错误;核聚变放出能量,24He的比结合能大于?12H的比结合能,故B错误,C正确;由爱因斯坦的质能方程可知,该核反应有质量亏损,所以

4.A由于发生上述核聚变时释放核能,根据爱因斯坦质能方程可知,该反应存在质量亏损,所以3m1m2,故A正确。

5.B聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的新核,聚变过程会有质量亏损,要放出大量的能量,但目前核电站都采用铀核的裂变反应,可控的轻核聚变尚在实验阶段。故A、C、D错误,B正确。

6.答案3

解析根据质量数守恒、电荷数守恒可得还放出3个中子。