原子核越稳定
B．在核反应堆中使用重水，其主要作用是做核燃料 C．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关
D．大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种频率的光子
解析：比结合能(即平均结合能)越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A正确；在核反应堆中使用重水，其主要作用是做减速剂，选项B错误；放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关，选项C正确；大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生C24＝6种频率的光子，选项D错误．
答案：AC
235
9．[2019·济南期末]用中子(10n)轰击铀核( 92U)发生裂变反应，
921
会产生钡核(141 56Ba)和氪核(36Kr)，并释放中子(0n)，当达到某些条件时可发生链式反应，一个铀核(235 92U)裂变时，质量亏损为Δm，已知光在真空中的传播速度为c，以下说法正确的是( )
235141921
A.235 92U的裂变方程为 92U→ 56Ba＋36Kr＋20n B.235 92U发生链式反应的条件与铀块的温度有关 C.235 92U发生链式反应的条件与铀块的体积有关
12
D．一个铀核(235U)裂变时，放出的能量为ΔE＝Δmc 92
2
2351141921
解析：235故A错 92U的裂变方程为 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n，
误；当铀块体积达到临界体积时才能使链式反应不断进行下去，与铀块的温度无关，B错误，C正确；根据爱因斯坦质能方程可知
2
一个235 92U裂变时，放出的能量为ΔE＝Δmc，D错误．
答案：C
10．为使链式反应平稳进行，下列办法可行的是( ) A．铀块可制成任何的体积
B．铀核裂变释放的中子可直接去轰击另外的铀核 C．通过慢化剂将产生的中子减速 D．用镉棒作为慢化剂使中子减速
解析：由于使铀块发生链式反应的体积应大于或等于临界体积，故A不可行；铀核裂变释放出的为快中子，不能直接用来轰击铀核，必须用慢化剂减速，而镉棒是用于控制中子数量的，故C可行，B、D不可行．
答案：C
11．铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是( )
A．反应堆中铀的质量是重要因素，与体积无关
B．为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的中子
C．铀235的体积达到它的临界体积，裂变的链式反应才能够发生
D．能否发生链式反应与铀块的质量无关
解析：使铀核裂变产生链式反应，铀块的体积(或质量)必须大于或等于它的临界体积(或临界质量)；裂变反应中产生的中子为快中子，这些快中子不能直接引发新的裂变。由此知A、B、D错误，C正确．
答案：C
能力达标
12.在所有能源中，核能具有能量大、地区适应性强的优势．在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能．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．
1141921
核反应方程式235 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n是反应堆中发生的许多核反应中的一种，有一座发电能力为P＝1.00×106 kW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是上述核反应，已知每次核反应过程放出的核能ΔE＝2.78×10－11－27235
J，U核的质量M ＝390×10 kg.求每年(1年＝3.15×107 s) 92U消耗的235 92U的质量．
解析：设一年消耗的235 92U的质量为x千克，
x
则消耗的核能为E核＝M·ΔE，
U
一年中产生的电能为E电，则E电＝Pt(t为一年时间)
E电
由题意知E电＝E核·η，则E核＝η xPt故M·ΔE＝η，
U
PtMU
所以x＝ηΔE＝1.10×103 kg. 答案：1.10×103 kg
13．[2019·黑龙江哈尔滨期末]铀核裂变有多种形式，其中一
1141921
种的核反应方程是235 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n.
141
(1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量．(235 92U、 56Ba、921
140.913 9 u、91.897 3 u、1.008 36Kr、0n的质量分别为235.043 9 u、
7 u,1 u相当于931 MeV)
(2)1 kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能？它相当于完全燃烧多少煤释放的能量？(煤的热值为2.94×107 J/kg)
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 3u
一个铀235原子核裂变后释放的能量为 ΔE＝0.215 3×931 MeV≈200.4 MeV (2)1 kg铀235中含原子核的个数为
m103
N＝MNA＝235×6.02×1023≈2.56×1024
U
则1 kg铀235原子核发生裂变时释放的总能量 ΔEN＝N·ΔE＝2.56×1024×200.4 MeV≈5.13×1026 MeV 设q为煤的热值，m′为煤的质量，有ΔEN＝qm′，所以
－
ΔEN5.13×1026×106×1.6×1019
m′＝q＝ kg≈2 791.8 t. 7
2.94×10
答案：(1)200.4 MeV (2)5.13×1026 MeV 2 791.8 t
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