2016高中物理 第19章 第6节 核裂变同步练习 新人教版选修3-5

人教版高中物理选修3-5重核的裂变 同步练习(一)1．关于铀核裂变，下列说法正确的是．（ ）A ．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种B ．铀核裂变时还能同时释放2-3个中子C ．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235D ．铀块的体积对链式反应无影响2．在核反应堆外修建很厚的水泥层，是为了防止．（ ）A ．核爆炸B ．放射线外泄C ．快中子外泄D ．慢中子外泄3．下列四种原子核中平均质量最小的是．（ ）A ．铁56B ．氦4C ．铀238D ．钍234 4．铀235容易俘获哪一种粒子而发生裂变释放核能．（ ）A ．快中子B ．慢中子C ．α粒子D ．质子5．下列核反应中，表示核裂变的是： （ ）A ．B ．23592U+ 10n → 13956Br+ 9136KrC ．146C →147N+e 01-D ．94Be+42He → 126C+ 10n6．补充下面的裂变方程23592U+ 10n → 9038Sr+ 13654Xe +（ ）7．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______________________________________________________________．He Th U 422349023892+→8．一个铀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 ．9．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？10．在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势。

人教版物理高二选修3-5 19.6核裂变同步训练（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）关于我国已建成的秦山和大亚湾核电站，下列说法中正确的是（）A . 它们都是利用核聚变释放原子能的B . 它们都是利用核裂变释放原子能的C . 两者的核燃料都是纯铀235D . 一座是利用核裂变释放原子能，一座是利用核聚变释放原子能2. （2分）以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有（）A . 每个核子跟所有的核子发生核力作用B . 太阳内部发生的核反应是热核反应C . 紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大D . 卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征3. （2分） 1994年3月，中国科技大学研制成功了比较先进的HT﹣7型超导托卡马克，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katushka（线圈）的第一个字母组成的缩写词，根据以上信息，下列说法错误的是（）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，与太阳发光的原理类似B . 这种装置同我国秦山核电站，大亚湾核电站所使用核装置反应原理相同C . 这种装置可以控制热核反应速度，使聚变能缓慢而稳定地释放D . 这种装置产生的核聚变对环境的污染比核裂变要轻得多4. （2分）下列说法中不正确的是（）A . β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B . 目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C . 一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D . 卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型E . 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大5. （2分） (2017高二下·辽宁期末) 下列核反应中属于核聚变的是（）A . 12H+13H→24He+01nB . 90234Th→91234Pa+﹣10eC . 92235U+01n→54139Xe+3895Sr+201nD . 49Be+24He→612C+01n6. （2分）如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（）A . 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应B . 用能量为14.0eV的光子照射，不可使处于基态的氢原子电离C . 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVD . 用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态7. （2分） 2011年3月11日，日本大地震引发了福岛核电站核泄漏事故，使核电安全问题成为人们关注的焦点．下列关于核电站说法正确的是（）A . 核电站利用核聚变反应时释放的能量进行发电B . 将控制棒插入核反应堆可以控制链式反应的速度C . 核电站是直接将核能转化为电能的发电站D . 核泄漏的有害物质主要是化学反应中产生的有害气体8. （2分）关于原子和原子核，下列说法正确的是（）A . 1919年卢瑟福用α粒子轰击氮核： N+ He→817O+ H，发现中子B . 1932年查德威克用α粒子轰击铍核： Be+ He→612C+ n，发现质子C . 1934年约里奥•居里夫妇用α粒子轰击铝核： Al+ He→ P+ n，用人工方法得到放射性同位素D . 1905年爱因斯坦发现质能方程：E=mc2 ，解释了光电效应现象9. （2分） (2018高二下·广安期末) “两弹一星”是对中国依靠自己的力量掌握核技术和空间技术的统称，是20世纪下半叶中华民族创建的辉煌伟业，其中“两弹”所涉及的基本核反应方程有：① ，② ，关于这两个方程，下列说法正确的是（）A . 方程①属于α衰变B . 方程②属于轻核聚变C . 方程①的核反应是太阳能的源泉D . 方程②中的与互为同位素10. （2分）同位素是指（）A . 核子数相同而质子数不同的原子B . 核子数相同而中子数不同的原子C . 质子数相同而核子数不同的原子D . 中子数相同而核子数不同的原子11. （2分）在下列叙述中，正确的是（）A . 光电效应现象说明光具有波动性B . 玛丽居里最早发现了天然放射现象C . 若黄光照射某金属能发生光电效应，用紫光照射该金属一定能发生光电效应D . 根据波尔理论，氢原子从高能态跃迁到低能态时，原子向外释放光子，原子电势能和核外电子的动能均减小12. （2分）在日本福岛核电站的核泄漏事故中，泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性元素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射，其中137I的衰变方程为I→ Xe+ e，其半衰期为8天，下列说法正确的是（）A . 该核反应中放出的电子来自原子的外层电子B . I原子核中含有53个中子C . 因为该反应出现质量亏损，所以核反应后的原子核总质量数减少了D . 经过16天，75%的 I原子核发生了衰变13. （2分）(2017·肇庆模拟) 下列有关四幅图的说法中，正确的是（）A . α粒子散射实验证实了汤姆逊原子枣糕模型的正确性B . 在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C . 放射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷D . 该链式反应属于原子核的聚变反应14. （2分）如图所示，镉棒在核反应堆中的作用是（）A . 使快中子变慢中子B . 使慢中子变快中子C . 使反应速度加快D . 控制反应速度，调节反应速度的快慢15. （2分） (2018高二下·驻马店期末) 核电池又叫“放射性同位素电池”，它将同位素在衰变过程中不断放出的核能转变为电能，核电池已成功地用作航天器的电源，据此猜测航天器的核电池有可能采用的核反应方程是（）A .B .C .D .二、填空题 (共5题；共12分)16. （2分）如图所示实验装置可实现原子核的人工转变，当装置的容器内通入气体B时，荧光屏上观察到闪光．图中气体B是________，该原子核人工转变的核反应方程式是________．17. （3分）用速度一定的中子轰击静止的锂核（ Li），发生核反应后生成氚核和α粒子，则核反应方程为________；生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，α粒子的速度为v，氚核与α粒子的速率之比为7：8，已知质子、中子质量均为m，光速为c，核反应过程中放出的能量全部转化为氚核和α粒子的动能，则中子的初速度v0=________，此反应过程中质量亏损为________．18. （3分） (2017高二下·南阳期中) 在下列的核反应方程中，属于α衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．（填正确答案标号）A．U→ Th+ HeB． H+ H→ He+ nC． U+ n→ Xe+ Sr+2 nD． N+ He→ O+ H．19. （2分）核能是一种高效的能源：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（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________．②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1mm铝片和3mm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，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．20. （2分）有效大量释放核能的途径有：一个途径是重核的裂变；另一个途径是轻核的聚变．核电站是利用________核的________变．三、解答题 (共5题；共35分)21. （5分）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3 ，普朗克常量为h ，真空中的光速为c ．写出核反应方程并求该光子的波长．22. （5分）如图是发现某种粒子的实验，这种新粒子的原子核符号是什么？它是由谁预言了它的存在？并由查德威克通过实验发现的．23. （10分）核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源．近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站．一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子．若已知氘原子的质量为m1 ，氚原子的质量为m2 ，氦原子的质量为m3 ，中子的质量为m4 ，真空中光速为C。

高中物理学习材料桑水制作第六节 核裂变建议用时 实际用时满分 实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1. U 92235吸收一个慢中子后，分裂成Xe 54136和Sr 3890,还放出（ ）A.1个α粒子B.3个中子C.10个中子D.10个质子2.关于重核的裂变，以下说法正确的是（ ） A.核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B.中子从铀块中通过时，一定发生链式反应C.重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小D.由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核 时，要发生质量亏损，放出核能 3.重核的裂变就是（ ）A.重核分裂成核子的核反应B.重核分裂成许多质量很小的轻核的核反应C.重核分裂成两个或两个以上中等质量的核的核反应D.中等质量的核分裂为质量很小的轻核的核反应4.利用重核裂变释放核能时选用铀235核，主要原因是（ ）A.它裂变放出核能比其他重核裂变多B.它可能分裂成三部分或四部分C.它能自动裂变，与体积无关D.它比较容易发生链式反应5.（北京高考）目前核电站利用的核反应是（ ） A.裂变，核燃料为铀 B.聚变，核燃料为铀 C.裂变，核燃料为氘D.聚变，核燃料为氘6.原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等.在下列核反应中，属于核裂变反应的是（ ）A.B 510+n 01→Li 37+H 24e B.U 92238→Th 90234+He 24 C.N 714+He 24→O 817+H 11 D. U 92235+n 01→Ba 56144+Kr 3689+3n 017.某国太平洋舰队一艘核潜艇在试航时，因消防系统出现意外故障，导致二十多人死亡.出事核潜艇型号为一攻击型核潜艇，核潜艇的动力来源为（ ）A.放射性元素衰变释放的能量B.重金属放出的化学能C.重核裂变释放的核能D.轻核聚变释放的核能8.（天津高考）一个U 92235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U 92235+n 01→X +Sr 3894+2n 01,则下列叙述正确的是（ ）A.X 原子核中含有86个中子B.X 原子核中含有 141个核子C.因为裂变时释放能量，根据E =mc 2,所以裂变后的总质量数增加D.因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少9.在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是（ ）A.使用浓缩铀B.改变铀块的临界体积C.通过自动控制装置改变镉棒插入的深度，以改变中子数D.利用石墨与中子的碰撞，来改变中子的速度 10.（福建福州质量检测）如图1所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z 的关系图象.下列说法中正确的是（ ）图1A.若D 、E 能结合成F ，结合过程一定要释放能量B.若D 、E 能结合成F ，结合过程一定要吸收能量C.若A 能分裂成B 、C ，分裂过程一定要释放能量D.若A 能分裂成B 、C ，分裂过程一定要吸收能量二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）11.核反应堆中的燃料是 ，用石墨、重水等作为 使裂变时产生的中子速度减小，易于被铀核吸收，用镉棒来 以控制核反应的 ，再用水等流体在反应堆内外循环流动传输反应中产生的热量.12.裂变反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核U 92235为燃料的反应堆中，当U 92235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U 92235+ n 01→ Ba 56139 + Kr 3694 + 3n 01235.0439 1.0087 138.9178 93.9154 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1 u 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.三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（12分）铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是U 92235+n 01→B a 56141+Kr 3692+3n 01(1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量（U 92235、Ba 56141、Kr 3692、n 01的质量分别为235.0439u 、140.913 9 u 、91.897 3 u 、1.008 7 u ）;（2）1 kg 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 ）14.（12分）现有的核电站比较广泛采用的核反应之一是：U 92235+n 01→Nd 60143+Zr+3n 01+8e −10+ν̅.(1)核反应方程中的ν̅是反中微子，它不带电，质量数为零.试确定生成物锆（Zr)的电荷数与质量数.(2)已知铀（U)核的质量为235.043 9 u ，中子的质量为1.008 7 u ，钕（Nd)核的质量为142.909 8 u ,锆核的质量为89.904 7 u ；又知1 u=1.660 6×10-27kg.试计算1 kg 铀235大约能产生的能量是多少？15.（11分）核反应U 92235+n 01→Xe 54136+Sr 3890+10n 01是铀核裂变反应中的一个，已知： U 92235的原子质量为235.043 9 u ，Sr 3890的原子质量为89.907 7 u , Xe54136的原子质量135.907 2 u ，中子的质量为1.008 67 u ，求这个反应中释放的核能为多少MeV ？(保留三位有效数字)16.（13分）在所有能源中核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能，核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能.（1）核反应方程式U 92235+n 01→Ba 56141+Kr 3692+a X 是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n 01为中子，X 为待求粒子，a 为X 的个数，则X 为 ，a = ，以m U 、m Ba 、m Kr 分别表示U 92235、Ba 56141、Kr 3692核的质量，m n 、m p 分别表示中子、质子的质量，c 为光在真空中的传播速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE = .（2）有一座发电能力为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，已知每次核反应过程中放出的核能∆E =2.78×10-11J ，U 92235核的质量m U =390×10-27kg ，求每年（1年=3.15×107s ）消耗的U 92235的质量.第六节核裂变答题纸得分：一、选择题二、填空题11． 12.三、计算题13.14.15.16.第六节 核裂变 参考答案一、选择题1. C 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数守恒和电荷数守恒.由题意可得235+1=136+90+x92=54+38+y则x =10，y =0由此判定核反应放出的一定是中子，且个数是10，C 选项正确. 2.D3.C 解析：核反应中把重核分裂成中等质量的核，并释放出核能的反应，称为裂变.4.D 解析：铀235俘获任何能量的中子都会发生裂变反应，吸收低能量的中子裂变的几率更大，D 项正确.5. A 解析：目前核电站利用的核反应是重核裂变，主要原料是铀.所以A 选项正确.6.D 解析：裂变是重核俘获中子后变成中等质量的原子核，同时还要放出几个中子，故选项D 正确.7.C 解析：核电站、核动力航空母舰、原子弹爆炸等都是利用重核裂变放出的核能.8. A 解析：核反应方程必须遵循电荷数和质量数守恒，则该核反应方程为：U 92235+n 01→X 54140+Sr 3894+2n 01，则X 原子核中有140个核子，有140−54=86个中子，所以A 正确，B 错误.因为裂变时放出能量，由爱因斯坦质能方程ΔE =Δmc 2，一定有质量减少，而原子核反应中的质量数仍守恒，所以C 、D 均错误.9.C 解析：控制核反应堆中核反应的速度是靠调节中子数来实现的.10. AC 解析：D 、E 结合成F 时，平均质量减少，一定释放能量，选项A 正确.A 裂变成B 、C 时，原子核平均质量减少，也要释放能量，选项C 正确.二、填空题11.铀235 减速剂 吸收中子 速度12.1.8×102解析：由题给核反应方程及其下面的数据可知：裂变之前的总质量为 235.043 9 u+1.008 7 u=236.052 6 u ， 裂变之后的总质量为138.917 8 u+93.915 4 u+3×1.008 7 u=235.859 3 u ， 质量亏损Δm =236.052 6 u-235.859 3 u=0.193 3 u.因为1 u 相当的能量为9.3×102MeV所以ΔE =0.193 3×9.3×102MeV=1.8×102MeV.三、计算题13. (1)200.6 MeV （2）5.14×1026MeV ，相当于燃烧2 800 t 煤.解析：（1）裂变反应的质量亏损为Δm =(235.043 9+1.008 7-140.913 9-91.897 3-3×1.008 7) u=0.215 3 u一个铀235原子核裂变后释放的能量为ΔE ＝Δmc 2=0.215 3×931.5 MeV=200.6 MeV. （2）1 kg 铀235原子核发生裂变时释放的总能量 ΔE N =N ·ΔE =2.56×1024×200.6 MeV ＝5.14×1026MeV设q 为煤的热值，1为煤的质量，有ΔE N =qM ，所以 M ＝ΔE N q=5.14×1026×106×1.6×10−192.94×107kg=2 800 t14.（1）40 90 （2）8.12×1013J 解析：（1）锆的电荷数Z =92−60+8=40，质量数A =236−143−3=90；核反应方程中应用符号Z r 4090表示. （2）1 kg 铀235的铀核数为n =1 000235×6.02×1023，不考虑反应中生成的电子的质量，一个铀核反应发生的质量亏损为Δm =0.212 u ，1 kg 铀235完全裂变产生的能量约为E =n Δmc 2=8.12×1013J.15.141解析：裂变反应的质量亏损为Δm =(235.043 9+1.008 67-89.907 7-135.907 2-10×1.008 67) u=0.150 97 u所以这个反应中释放的核能为ΔE ＝Δmc 2=0.150 97×931.5 MeV=141 MeV.16.（1）n 01 3 (m U −m Ba −m Kr −2m n )c 2(2)1 103.7 kg 解析：（1）由反应方程可知：X 为n 01，a 为3，释放的能量为 ΔE ＝(m U −m Ba −m Kr −2m n )c 2.（２）因电站发电效率为40%，故电站消耗U 92235的功率为 P ′=P 40 %=10640 %＝2.5×106kW电站每年消耗U 92235的能量为W =Pt =2.5×109×3.15×107J=7.875×1016J产生这些能量消耗的铀核的数目：n =W ΔE=7.875×10162.78×10−11=2.83×1027(个)每年消耗U 92235的质量为M =nm U =2.83×1027×390×10-27kg=1 103.7 kg.。

6 核裂变更上一层楼基础·巩固1.利用重核裂变释放核能时选铀235，主要原因是( )A.它裂变放出核能比其他重核裂变放出的核能多B.它可能分裂成三部分或四部分C.它能自动裂变，与体积无关D.它比较容易形成链式反应解析：铀235发生裂变时会生成2—3个中子，中子再去轰击铀核发生链式反应，但发生链式反应还必须要使铀块体积大于临界体积，所以选项A、B、C错误，选项D正确.答案：D2.(经典回放)原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等，在下列核反应中，属于核裂变反应的是( )A.+→+B.→+C.+→+D.+→++3解析：由链式反应特点知：反应过程中由一个中子引发裂变，放出2—3个中子促成链式反应，故选项D正确.答案：D3.原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要有哪四部分组成( )A.原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统B.原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统C.原子燃料、调速剂、碰撞系统和传热系统D.原子燃料、中子源、原子能聚存和输送系统答案：A4.1964年10月16日，我国在新疆罗布泊沙漠成功地进行了第一颗原子弹爆炸实验，结束了中国无核时代.(1)原子弹爆炸实际上是利用铀核的裂变释放出巨大的能量，由于裂变物质的体积超过临界体积而爆炸.①完成核裂变反应方程+→( )Xe++2+200百万电子伏特②铀原子核裂变自动持续下去的反应过程叫什么？产生这种反应的条件必须是什么？(2)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线危害人体和污染环境，需采用哪些措施？(举两种)解析：(1)①②链式反应中子再生率大于1(2)核反应堆外面需要修建很厚的水泥防护层，用来屏蔽射线；放射性废料要装入特制的容器，埋入地层深处进行处理.5.(2006北京理综)目前核电站利用的核反应是( )A.裂变、核燃料为铀B.聚变、核燃料为铀C.裂变、核燃料为氘D.聚变、核燃料为氘答案:A综合·应用6.(2006天津理综)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+→X++2，则下列叙述正确的是( )A.X原子核中含有86个中子B.X原子核中含有141个核子C.因为裂变时释放能量，根据E=2mc2，所以裂变后的总质量数增加D.因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少解析：核反应方程必须遵循电荷数和质量数守恒，则该核反应方程为：+→++2，则X原子核中有140个核子，有140-54=86个中子，所以选项A正确，选项B错误.因为裂变时放出能量，由爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2，一定有质量的减少，而原子核反应中的质量数仍守恒，所以选项C、D均错误.答案：A7.(经典回放)在其他能源中，核能具有能量密度大、地区适应性强的优势.在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能.(1)核反应方程+→++aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为_____________，a=_____________.以m U、m Ba、m Kr 分别表示、、核的质量，m n、m P分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中的传播速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE=_____________.(2)有一座发电能力为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,已知每次核反应过程放出的核能ΔE=2.78×10-11J, 核质量m U=390×10-27 kg,求每年(1年=3.15×107 s)消耗的的质量.解析：根据质量数守恒和电荷数守恒书写核反应方程.计算质量亏损，再用质能方程计算核反应过程中放出的核能.(1) 3 (m U-m B a-m K r-2m n)c2(2)反应堆每年提供的核能E总=其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量,得M∶m U=E总∶ΔE。

6 核裂变一、A组(20分钟)1.当一个重核裂变时,它所产生的两个核()A.含有的质子数比裂变前重核的质子数少B.含有的中子数比裂变前重核的中子数少C.裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量D.可能是多种形式的两个核的组合解析:由于在裂变反应中吸收一个中子而释放出几个中子,质子数没有发生变化,而两个新核的中子数减少,A错误,B正确;反应前后质量发生了亏损而释放出能量,并不等于俘获中子的能量,在裂变反应中,产物并不是唯一的,故C错误,D正确。

答案:BD2.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:D3.关于核反应堆,下列说法正确的是()A.铀棒是核燃料,裂变时释放核能B.镉棒的作用是控制反应堆的功率C.石墨的作用是吸收中子D.冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能解析:铀棒是核燃料,裂变时可放出能量,故A正确;镉棒吸收中子的能力很强,作用是调节中子数目以控制反应速度,即控制反应堆功率,故B正确;慢中子最容易引发核裂变,所以在快中子碰到铀棒前要进行减速,石墨的作用是使中子减速,故C错误;水或液态金属钠等流体在反应堆内外循环流动,把反应堆内的热量传输出去,用于发电,同时也使反应堆冷却,控制温度,故D正确。

答案:ABD4.1938年哈恩用中子轰击铀核U),发现产物中有原子核钡Ba)、氪Kr)、中子和一些γ射线。

下列关于这个实验的说法中正确的是()A.这个实验的核反应方程是BaKrnB.这是一个核裂变过程,反应后粒子质量之和大于反应前粒子质量之和C.这个反应中释放出的能量不可以用爱因斯坦的质能方程来计算D.实验中产生的γ射线穿透能力极强解析:根据质量数守恒、电荷数守恒,铀核裂变的核反应方程应为BaKr+n,选项A不正确;铀核裂变过程中产生γ射线,放出能量,发生质量亏损,释放的能量根据爱因斯坦的质能方程计算,选项B、C不正确;核反应中产生的γ射线,穿透能力极强,是能量极高的光子,选项D正确。

高中物理人教版选修3-5第十九章第6节核裂变同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共7题；共14分)1. （2分）下列说法不正确的是（）A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应B . 天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构C . 一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短D . 发生光电效应时，入射光的光强一定，频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越大2. （2分） (2017高二下·金州期中) 氢弹爆炸的核反应是（）A . H+ H→ He+ nB . N+ He→ O+ HC . U+ n→ Ba+ Kr+3 nD . Be+ He→ C+ n3. （2分） 2011年3月11日，日本大地震引发了福岛核电站核泄漏事故，使核电安全问题成为人们关注的焦点．下列关于核电站说法正确的是（）A . 核电站利用核聚变反应时释放的能量进行发电B . 将控制棒插入核反应堆可以控制链式反应的速度C . 核电站是直接将核能转化为电能的发电站D . 核泄漏的有害物质主要是化学反应中产生的有害气体4. （2分） (2017高三上·宝安期末) 下列说法正确的是（）A . 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B . 根据爱因斯坦的“光子说”可知光的波长越大，光子的能量越小C . 由波尔理论知道氢原子从基态跃迁到激发态时会放出光子D . 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关5. （2分）下列说法中不正确的是（）A . β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B . 目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C . 一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D . 卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型E . 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大6. （2分） (2017高二下·邯郸期中) 铀核（ U）经过m次α衰变和n次β衰变变成铅核（ Pb），关于该过程，下列说法中正确的是（）A . m=5，n=4B . 铀核（ U）的比结合能比铅核（ Pb）的比结合能小C . 衰变产物的结合能之和小于铀核（ U）的结合能D . 铀核（ U）衰变过程的半衰期与温度和压强有关7. （2分）恒星向外辐射的能量来自于内部发生的各种热核反应．核反应方程为 He+ He→ Be+γ．以下说法正确的是（）A . 该核反应为裂变反应B . 热核反应中有质量亏损，会放出巨大能量C . 由于核反应中质量数守恒，所以质量也是守恒的D . 任意原子核内的质子数和中子数总是相等的二、多项选择题 (共1题；共3分)8. （3分）关于原子结构和核反应的说法中正确的是（）A . 卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型B . 天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的C . 据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能量D . 据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量三、填空题 (共2题；共3分)9. （1分）用动能为Ek1的中子轰击静止的锂核（36Li），发生核反应，产生动能为Ek2的氚核和一个α粒子，并放出能量，写出核反应方程式________．10. （2分）如图所示实验装置可实现原子核的人工转变，当装置的容器内通入气体B时，荧光屏上观察到闪光．图中气体B是________，该原子核人工转变的核反应方程式是________．四、计算题 (共2题；共20分)11. （15分）为了验证爱因斯坦质能方程△E=△mc2 ，设计了下面的实验：用动能E1=0.9MeV的质子去轰击静止的锂核Li，生成两个α粒子，测得这两个α粒子的动能之和E=19.9MeV ．（质子、锂7核、α粒子的质量分别是1.0073u、7.016u、4.0015u ， 1u=931.5Mev）（1）写出该核反应方程式；（2）计算核反应过程中释放的能量△ E；（3）通过计算说明△ E=△ mc2的正确性．12. （5分）如下一系列核反应是在恒星内部发生的。

19.6核裂变【小题达标练】一、选择题1.(多选当一个重核裂变时,它所产生的两个核(A.含有的质子数比裂变前重核的质子数少B.含有的中子数比裂变前重核的中子数少C.裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量D.可能是多种形式的两个核的组合【解析】选B、D。

由于在裂变反应中吸收一个中子而释放出几个中子,质子数没有发生变化,而两个新核的中子数减少,A错误,B正确;反应前后质量发生了亏损而释放出能量,并不等于俘获中子的能量,在裂变反应中,产物并不是唯一的,故C错误,D正确。

【总结提升】重核裂变的实质(1重核裂变是中子轰击质量数较大的原子核,使之分裂成中等质量的原子核,同时释放大量的能量,放出更多的中子的过程。

(2重核的裂变是放能核反应,原因是核反应前后质量有亏损,根本原因是重核的比结合能相比中等质量的核的比结合能要小。

所以在重核分解为两个中等质量核的过程中要释放能量,而且释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量。

2.(2015·汕头高二检测U吸收一个慢中子后分裂成Kr和Ba,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】选B。

根据质量数守恒、电荷数守恒可得还放出3个中子,B项正确。

3.(2015·南昌高二检测中国承诺到2020年碳排放量下降40%～45%。

为了实现负责任大国的承诺,我国将新建核电站项目。

目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是(A U n Sr Xe+1nB Na Mg eC N He O HD U Th He【解析】选A。

重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核,A 是裂变反应,A正确;B为β衰变,C是发现质子的反应,D是α衰变。

4.一个铀235吸收一个中子后的核反应方程是U n Xe Sr+n,放出的,锶90核的质能量为E,铀235核的质量为M,中子的质量为m,氙136核的质量为m1 ,真空中光速为c,则释放的能量E等于(量为m2A.(M-m1-m2-10mc2B.(M+m-m1-m2c2C.(M-m1-m2-9mc2D.(m1+m2+9m-Mc2【解析】选C。

6 核裂变自主广场我夯基 我达标1.原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要由四部分组成（ ) A 。

原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统 B 。

原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统 C.原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统 D.原子燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统思路解析：通过学习，我们知道核反应堆的构成分四部分：原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统. 答案:A2.已知在铀235裂变成钡和氪的过程中，质量亏损Δm=0。

215 3 u ，则反应中平均每个核子释放的能量为多少？思路解析：铀核裂变为不同的产物时，每个核子释放的能量不同,一般来说平均每个核子释放的能量约为1 MeV.由爱因斯坦质能方程，可求得铀核裂变时放出的能量： ΔE=Δmc 2=0.215 3×931.5 MeV=201 MeV铀核中含有235个核子，所以平均每个核子释放的能量为235201MeV=0。

86 MeV. 答案:0.86 MeV3。

U 23592受中子轰击时会发生裂变，产生Ba 14156和Kr 9236，同时放出200 MeV 的能量.现要建设发电功率是5×105kW 的核电站，由铀235作为原子锅炉的燃料。

假设核裂变释放的能量全部被用来发电,那么一天需纯铀235的质量为多大？（阿伏加德罗常数为6。

02×1023个/mol ） 思路解析:铀235释放的能量等于一天发电的电能，计算出发电功率为5×105kW 的发电站一天发出的电能，也就是一天所需要的235释放的核能，进而求得铀235的质量。

先根据发电功率计算出每天应发电能的总量为:E=24×3。

6×103×P=4。

32×1013J,要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目为:n=19813106.11021032.4-⨯⨯⨯⨯=1.35×1024个, 则对应的质量为m=23241002.61035.1⨯⨯=•M N n ×235×10—3kg=0.527 kg 。

高中物理 第19章 第6节 核裂变同步练习 新人教版选修3-5基础夯实一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)1．(汕头2014～2015学年高二下学期检测)235 92U 吸收一个慢中子后，分裂成136 54Xe 和9038Sr ，还放出( )A ．1个α粒子B ．3个中子C ．10个中子D ．10个质子 答案：C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数守恒和电荷数守恒。

由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧ 235＋1＝136＋90＋x 92＝54＋38＋y 则⎩⎪⎨⎪⎧ x ＝10y ＝0由此判定该核反应放出的一定是中子，且个数是10，C 选项正确。

2．(南昌2014～2015学年高二下学期检测)中国承诺到2020年碳排放量下降40%～45%。

为了实现负责任大国的承诺，我国将新建核电站项目。

目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( )A.235 92U ＋10n ―→9038Sr ＋136 54Xe ＋1010nB.2411Na ―→2412Mg ＋ 0－1eC.14 7N ＋42He ―→17 8O ＋11HD.238 92U ―→234 90Th ＋42He答案：A解析：重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核，A 是裂变反应，A 正确；B 为β衰变，C 是发现质子的反应，D 是α衰变。

3．关于铀核裂变，下述说法正确的是( )A ．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核B ．铀核裂变时还能同时释放2～3个中子C ．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235D ．铀块的体积对产生链式反应无影响答案：BC解析：铀核受到中子的轰击，会引起裂变，裂变的产物是各种各样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出几个中子，铀235受中子的轰击时，裂变的概率大，且可以俘获各种能量的中子而引起裂变，而铀238只有俘获能量在1MeV 以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小，而要引起链式反应，须使铀块体积超过临界体积。

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:B2.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:D3.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:A4.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:A5.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。

第6节核裂变1．重核裂变重核被______轰击后分裂成两块质量________的新原子核，释放出______的反应．用______轰击铀核，铀核发生裂变，铀核裂变的产物是多样的，其中最典型的反应是生成钡和氪，同时放出3个中子．核反应方程式为：23592U＋________→14156Ba＋8936Kr＋310n.2．链式反应：当一个______引发一个铀核裂变后，反应释放出的______又轰击其他原子核产生裂变，……这样的反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的______反应．临界体积和临界质量：通常把裂变物质能够发生链式反应的________叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量．发生链式反应的条件：裂变物质的体积必须__________临界体积，或裂变物质的质量必须__________临界质量．3．(1)核电站：是利用核能发电，它的核心设施是________，它主要由以下几部分组成：①燃料：______；②慢化剂：铀235容易捕获慢中子发生反应，采用________、____________作慢化剂；③控制棒：为了控制能量释放的速度，就要想办法减少中子的数目，采用在反应堆中插入镉棒的方法，利用镉__________的特性，就可以容易地控制链式反应的速度．(2)工作原理：核燃料______释放能量，使反应区温度升高．(3)能量输出：利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外__________，把反应堆内的热量传输出去，用于发电．(4)核污染的处理：为避免________对人体的伤害和____________对水源、空气和工作场所造成的放射性污染，在反应堆的外面需要修建很厚的________，用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，核废料具有很强的________，需要装入特制的容器，________.【概念规律练】知识点一重核的裂变1．关于重核的裂变，下列说法正确的是()A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B．中子从铀块中通过时，一定发生链式反应C．重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少D．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能2.235 92U吸收一个慢中子后，分裂成136 54Xe和9038Sr，并生成下列什么粒子()A．一个α粒子B．3个中子C．10个中子D．10个质子3．下列核反应方程，属于裂变反应的有()A.23892U→23490Th＋42HeB.23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310nC.3015P→3014Si＋01eD.94Be＋42He→126C＋10n知识点二裂变的应用4．目前核电站利用的核反应是()A．裂变，核燃料为铀B．α衰变，核燃料为铀C．裂变，核燃料为氘D．β衰变，核燃料为氘5．原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等．在下列核反应中，属于核裂变反应的是()A.105B＋10n→73Li＋42HeB.23892Th→23490Th＋42HeC.147N＋42He→178O＋11HD.23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋310n【方法技巧练】裂变产生核能的计算6．铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是235 92U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋310n(1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量(23592U、14156Ba、9236Kr、10n的质量分别为235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u、1.008 7 u)；(2)1 kg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)1．利用重核裂变释放核能时选用铀235，主要因为()A．它比较容易发生链式反应B．能自动裂变，与体积无关C．铀核比较容易分裂成为三部分或四部分，因而放出更多的核能D．铀235价格比较便宜，而且它裂变时放出的核能比其他重核裂变时放出的核能要多2．重核的裂变就是()A．重核分裂成核子的核反应B．重核分裂成许多质量很小的轻核的核反应C．重核分裂成两个或两个以上中等质量的核的核反应D．中等质量的核分裂为质量很小的轻核的核反应3．现已建成的核电站发电的能量主要来自于()A．天然放射性元素衰变放出的能量B．人工放射性同位素放出的能量C．重核裂变放出的能量D．化学反应放出的能量4．一个铀235吸收一个中子发生核反应时大约放出196 MeV的能量，则1 g纯235 92U完全发生核反应时放出的能量为(N A为阿伏加德罗常数)()A．N A×196 MeV B．235N A×196 MeVC．235×196 MeV D.N A235×196 MeV 5．关于铀核裂变，下列说法中正确的是()A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核B．铀核裂变时还能同时释放2～3个中子C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235D．铀块的体积对产生链式反应无影响6．在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是()A．使用浓缩铀B．改变铀块的临界体积C．通过自动控制装置，改变镉棒插入的深度，以改变中子数目D．利用石墨与中子的碰撞来改变中子的速度7．下列关于铀裂变和核电站的说法中正确的是()A．铀235只要俘获中子就能进行链式反应B．铀235裂变后的生成物是多种多样的，但这些裂变都要发生质量亏损C．核电站中镉棒是起减速剂的作用D．核电站使用后的核废料必须装入特制容器，深埋地下8．一个235 92U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235 92U＋10n→X ＋9438Sr＋210n，则下列叙述正确的是()A．X原子核中含有86个中子B．X原子核中含有141个核子C．因为裂变时释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少9．我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇，1947年在法国巴黎发现了铀的三分裂和四分裂，这是我国科学家在核物理研究中做出的贡献，它是将中子打入铀核后所发生的核反应，它属于()A．人工核转变B．重核的裂变C．铀核的衰变D．轻核的聚变Xe＋9038Sr＋1010n10．下面是铀核裂变反应中的一个：235 92U＋10n→13654已知铀235的质量为235.043 9 u，中子质量为1.008 7 u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2 u，则此核反应中()A．质量亏损为Δm＝235.043 9 u＋1.008 7 u－89.907 7 u－135.907 2 uB．质量亏损为Δm＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.008 7) uC．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)×(3×108)2JD．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.008 7)×931.5 MeV11．如图1所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象．下列说法中正确的是()图1A．若D和E能结合成F，结合过程一定要释放能量B．若D和E能结合成F，结合过程一定要吸收能量C．若A能分裂成B和C，分裂过程一定要释放能量D．若A能分裂成B和C，分裂过程一定要吸收能量题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 号答案Xe＋1010n是铀核裂变核反应中的一个，已知：235 92U的原子12.核反应235 92U＋10n→9038Sr＋54质量为235.043 9 u ，9038Sr 的原子质量为89.907 7 u ，13654Xe 的原子质量135.907 2 u ，中子的质量为1.000 867 u ，求这个反应中释放的核能为多少MeV ？(保留三位有效数字)第6节 核裂变课前预习练1．中子 差不多 核能 中子 10n2．中子 中子 链式 最小体积 大于或等于 大于或等于3．(1)反应堆 ①铀棒 ②石墨 重水和普通水 ③吸收中子 (2)裂变 (3)循环流动 (4)核射线 放射性物质 水泥层 放射性 深埋地下课堂探究练1．D [根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程．因而其释放的能量是远大于其俘获中子时吸收的能量的．链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于其临界体积．如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子核，则链式反应就不会发生．在裂变反应中核子数是不会减少的，如235 92U 裂变为9038Sr 和136 54Xe 的核反应，其核反应方程为：235 92U ＋10n →9038Sr ＋136 54Xe ＋1010n其中各粒子质量分别为m U ＝235.043 9 u ，m n ＝1.008 67 um Sr ＝89.907 7 u ，m Xe ＝135.907 2 u质量亏损为Δm ＝(m U ＋m n )－(m Sr ＋m Xe ＋10m n )＝0.151 0 u可见铀裂变的质量亏损远小于一个核子的质量，核子数是不会减少的，因此选项A 、B 、C 错误．重核裂变为中等质量的原子核时，由于平均质量减小，还会再发生质量亏损，从而释放出核能．综上所述，选项D 正确．]2．C [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数守恒和电荷数守恒．由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ 235＋1＝136＋90＋x 92＝54＋38＋y 则⎩⎪⎨⎪⎧x ＝10y ＝0 由此判定核反应放出的一定是中子，且个数是10，C 选项正确．]3．B [A 选项是α衰变，B 选项是裂变，C 选项是放射性元素的衰变，D 选项是查德威克发现中子的人工转变方程，故B 正确，A 、C 、D 错．]4．A [目前核电站使用的裂变材料是铀，铀在地壳中的含量较高，铀发生裂变反应产生大量的热量，驱动汽轮机发电．]5．D [裂变是重核俘获中子后变成中等质量的原子核，同时还要放出几个中子的过程，故只有选项D 正确．]6．(1)200.6 MeV (2)5.14×1026 MeV ，相当于燃烧2 800 t 煤．解析 (1)裂变反应的质量亏损为Δm ＝(235.043 9＋1.008 7－140.913 9－91.897 3－3×1.008 7) u ＝0.215 3 u一个铀235原子核裂变后释放的能量为ΔE ＝Δmc 2＝0.215 3×931.5 MeV ＝200.6 MeV(2)1 kg 铀235原子核发生裂变时释放的总能量ΔE N ＝N·ΔE ＝2.56×1024×200.6 MeV ＝5.14×1026 MeV设q 为煤的热值，M 为煤的质量，有ΔE N ＝qM ，所以M ＝ΔE N q ＝5.14×1026×106×1.6×10－192.94×107kg≈2 800 t 方法总结 因为铀235的摩尔质量为235 g /mol ，1 mol 铀含有6.02×1023个铀核，故1 kg铀中原子核的个数也可用N ＝1 000235×6.02×1023＝2.56×1024的方法求得． 课后巩固练1．A [铀235俘获任何能量的中子都会发生裂变反应，吸收低能量的中子裂变的几率更大．]2．C [核反应中把重核分裂成中等质量的核，并释放出核能的反应，称为裂变．]3．C [核电站发电的能量主要来自于重核的裂变放出的能量，正确选项为C .]4．D [1 g 纯铀235有1235×N A 个铀235的原子核，因此1 g 铀吸收中子完全发生核反应，可以释放出1235×N A ×196 MeV 的能量，即D 正确，A 、B 、C 错误．] 5．BC [铀核受到中子的轰击，会引起裂变，裂变的产物是各种各样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出几个中子，铀235受中子的轰击时，裂变的概率大，且可以俘获各种能量的中子而引起裂变，而铀238只有俘获能量在1 MeV 以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小；而要引起链式反应，须使铀块体积超过临界体积．故上述选项B 、C 正确．]6．C [控制核反应的速度是靠调节中子数目来实现，即用镉棒吸收中子改变中子数目．]7．BD8．A [由质量数守恒和电荷数守恒知235＋1＝a ＋94＋2×1,92＝b ＋38 解得a ＝140，b ＝54，其中a 为X 的质量数，b 为X 的核电荷数，X 核中的中子数为a －b ＝140－54＝86，由此可知A 正确，B 错误；裂变释放能量，由质能关系可知，其总质量减少，但质量数守恒，故C 、D 均错误．]9．B10．BD [计算亏损质量时要用反应前的总质量减去反应后的总质量，二者之差可用“u ”或“kg ”作单位，故A 错，B 对；质量单位为“u ”时，可直接用“1 u 的亏损放出能量931.5 MeV ”计算总能量，故D 对，当质量单位为“kg ”时直接乘以(3.0×108)2，总能量单位才是焦耳，故C 错．]11．AC [题目图样说明了不同原子核的核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数的关系．从图中可以看出，Fe 的核子的平均质量最小，D 、E 的核子的平均质量比F 大，故D 、E 结合成F 时，总质量会减少，应释放核能．同样的理由，A 分裂成B 和C 时，总质量也会减少，一定会释放核能．]12．206 MeV。

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作2013.51．重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核的过程叫_______________，反应释放出的中子又轰击另一个重核……这样的反应一次接一次地进行下去，这样的过程叫________________，通常把此过程中的最小体积叫做它的___________体积，相应的质量叫___________质量。

2．原子核的链式反应也可以在人工控制下进行，从而实现了____________的可控释放。

实验可控的条件是控制引起链式反应的____________的数目，方法是在核反应堆的___________之间插入一些镉棒，镉具有吸收___________的能力，当将镉棒插得深一些时，就能更多的_________________，从而使链式反应的速度慢下来，这种镉棒也叫_____________。

3．写出下列核反应的类型：14 7N＋42He→178O＋11H ________________，23892U →23490Th＋42He _________________，204 80Hg＋1n→20278Pt＋211H＋1n________________，23490Th →23490Pa+01-e________________，210 84Po →20682Pb＋42He ________________。

4．下列核反应方程中，符号“X”表示中子的是( )A．94Be +42He→126C+X B．147N+42He→178O+XC．20480Hg+1n→20278Pt +211H+X D．23992U→23993Np+X5．下列核反应方程中正确的是( )A．23892U →23490Th+21H B．94Be +42He →126C +1nC．23490Th →23490Pa+01-e D．3115P →3114Si+01e6．原子反应堆是实验可控核裂变链式反应的一种装置，它的组成主要有( ) A．原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统B．原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统C．原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统D．原子燃料、中子源、原子能存聚系统和输送系统7．为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染，需采取哪些措施？（举2种）8．核电站在运转过程中，如若发生事故，造成放射性污染，这对人体的遗传和变异有什么影响？。