的原子核并放出若干个中子的反应,A选项正确;铀块要发生链式反应需达到一定的体积,B选项错误;链式反应可人工控制用以建立核电站,C选项正确;原子核的半衰期由原子核本身的性质决定,与其所处的环境或状态无关,D选项错误.
答案:AC 6.[2019·大庆检测]如图是慢中子反应堆的示意图,对该反应堆的下列说法中正确的是( )
A.铀235容易吸收快中子后发生裂变反应
B.快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少,变成慢中子,慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应
C.控制棒由镉做成,当反应过于激烈时,使控制棒插入浅一些,让它少吸收一些中子,链式反应的速度就会慢一些
D.要使裂变反应更激烈一些,应使控制棒插入深一些,使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子,链式反应的速度就会快一些
解析:快中子容易与铀235擦肩而过,快中子跟减速剂(慢化剂)的原子核碰撞后能量减少,变成慢中子,慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应,选项B正确,A错误;控制棒由镉做成,镉吸收中子的能力很强,当反应过于激烈时,使控制棒插入深一些,让它多吸收一些中子,链式反应的速度就会慢一些,选项C、D都错误.
答案:B
7.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控制链式反应的速度;④冷却系统,水或液态钠等流体在反应堆内外循环流动,把反应堆的热量传输出去用于发电,故A正确,B、C、D错.
答案:A
8.现已建成的核电站发电的能量来自于( ) 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
解析:现在核电站所用原料主要是铀,利用铀裂变放出的核能发电,故C项正确.
答案:C 9.用中子轰击铀核(235其中的一个可能反应是分裂成钡(141 92U), 56
Ba)和氪(92 36Kr)两部分,放出3个中子.各个核和中子的质量如下:
-
mU=390.313 9×1027 kg,
-
mn=1.674 9×1027 kg
-
mBa=234.001 6×1027 kg,
-
mKr=152.604 7×1027 kg
试写出核反应方程,算出反应中释放的核能.
解析:根据反应前后核的质量数守恒、核电荷数守恒和反应中的能量守恒,可以写出核反应方程为
1235921
→1410n+ 92U― 56Ba+36Kr+30n
核反应前后的质量亏损的
-
Δm=mU+mn-mBa-mKr-3mn=0.357 8×1027 kg 则爱因斯坦质能方程可得释放的核能为
-
ΔE=Δmc2=0.357 8×1027×(3×108)2 J
-
=3.220 2×1011 J.
235921
答案:1→1410n+ 92U― 56Ba+36Kr+30n
-
3.220 2×1011 J 基础达标
92141
1.[2019·汕头检测]235 92U吸收一个慢中子后分裂成36Kr和 56Ba,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: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.
答案:B
1141
2.在众多的裂变反应中,有一种反应方程为235 92U+0n→ 56Ba+9236Kr+aX,其中X为某种粒子,a为X的个数,则( )
A.X为中子,a=2 B.X为中子,a=3 C.X为质子,a=2 D.X为质子,a=3
1141921
解析:由质量数、核电荷数守恒得235 92U+0n→ 56Ba+36Kr+30n,所以X为中子,a=3,故B正确.
答案:B
3.(多选)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:ABD
4.1938年哈恩用中子轰击铀核(235 92U),发现产物中有原子核
89
钡(144 56Ba)、氪(36Kr)、中子和一些γ射线.下列关于这个实验的说法中正确的是( )
1144891
A.这个实验的核反应方程是235 92U+0n→ 56Ba+36Kr+0n
B.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
1144891
程应为235选项A不正确;铀核裂变过程 92U+0n→ 56Ba+36Kr+30n,
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.
答案:D
5.[2019·安徽江南十校联考]铀核(235 92U)经过m次α衰变和n次β衰变变成铅核(207关于该过程,下列说法中正确的是( ) 82Pb),
A.m=5,n=4
207
B.铀核(235 92U)的比结合能比铅核( 82Pb)的比结合能小 C.衰变产物的结合能之和小于铀核(235 92U)的结合能 D.铀核(235 92U)衰变过程的半衰期与温度和压强有关
207
解析:衰变方程为235 92U→ 82Pb+mα+nβ,则235=207+4m,解得m=7,又92=82+7×2-n,得n=4,故选项A错误;衰变后的产物相对于衰变前的物质要稳定,所以铀核衰变成另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能,铅核(207 82Pb)的比结合能大于铀核(235 92U)的比结合能,故B正确,C错误;原子核的半衰期与环境的温度、压强等无关,故D错误.
答案:B 6.[2019·山东烟台期中]铀核可以发生衰变和裂变,铀核的( )
A.衰变和裂变都能自发发生 B.衰变和裂变都不能自发发生
C.衰变能自发发生而裂变不能自发发生 D.衰变不能自发发生而裂变能自发发生
解析:铀是天然放射性元素,所以铀核的衰变能自发发生,而铀核的裂变是人工实现的,是用中子轰击铀核实现的,所以铀核的裂变不能自发发生,故A、B、D错误,C正确.
答案:C 7.[2019·江苏南通期末]下列核反应方程及其表述中错误的是( )
241
A.32He+1H→2He+1H是原子核的α衰变
27301
B.42He+13Al→15P+0n是原子核的人工转变
024
C.2411Na→12Mg+-1e原子核的β衰变
1921411
D.235 92U+0n→36Kr+ 56Ba+30n是重核的裂变反应
324142730
解析:2He+1H→2He+1H不是原子核的α衰变;2He+13Al→15
02424
P+10n是原子核的人工转变;11Na→12Mg+-1e,生成电子,是原子
2351921411
核的β衰变;综上 92U+0n→36Kr+ 56Ba+30n是铀核的裂变反应.可知,选项A错误.
答案:A 8.[2019·广东佛山质检](多选)下列说法正确的是( ) A.比结合能(即平均结合能)越大,原子中核子结合得越牢固,
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