精品 教育 试卷 习题 文档 19.6 核裂变
[基础达标练]
1．(多选)下列说法正确的是( ) A．裂变与衰变相同，也能自发进行 B．核反应堆中链式反应速度可人工控制 C．核电站用的核燃料必须是纯铀棒 D．核武器——原子弹，应用的是重核裂变 答案 BD
解析 裂变不能自发进行，A错误；核电站用的核燃料是铀棒，其成分是天然铀或浓缩铀(铀235的含量占2%～4%)，不是纯铀棒，C错误；镉棒控制核反应堆中链式反应速度，B正确；原子弹应用的是重核裂变，D正确。
2．(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 答案 BD
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，并不等于俘获中子时得到的能量，在裂变反应中，产物并不是唯一的，故C错误，D正确。
3．(多选)关于重核的裂变，以下说法中正确的是( ) A．一种重核只能存在一种裂变方式 B．一种重核可以有多种裂变方式
C．重核核子的平均质量比中等质量核的核子的平均质量大，因而裂变时，存在质量亏损，释放大量核能
D．中等质量核的核子平均质量比重核的核子平均质量大，因而裂变时存在质量亏损，
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精品 教育 试卷 习题 文档 释放大量核能
答案 BC
解析 一种重核可以有多种裂变方式，A错误，B正确；重核核子的平均质量比中等质量核的核子的平均质量大，C正确，D错误。
4．(多选)下列说法中正确的是( ) A．核能发电对环境的污染比火力发电要小 B．核能发电对环境的污染比火力发电要大
C．目前所有核电站都只利用重核裂变释放大量的核能 D．核能是非常清洁的能源，无任何污染 答案 AC
解析 目前核电站都用核裂变，核能是比较清洁的能源，但也有一定的污染，故A、C正确，B、D错误。
5．下列方程中，表示核裂变的是( )
2344
A.238 92U→ 90Th＋2He
1139941B.235 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n 14 0C.14 6C→ 7N＋－1e 4121D.94Be＋2He→ 6 C＋0n
答案 B
解析 裂变是重核分裂成中等质量的原子核的核反应，选项B正确。选项A为α衰变，选项C为β衰变，选项D为发现中子的人工核转变，A、C、D错误。
6．(多选)人类通过链式反应来利用核能的方式有下列哪两类( ) A．利用可控制的快中子链式反应，制成原子弹 B．利用不可控制的快中子链式反应，制成原子弹 C．利用可控制的慢中子链式反应，建成核反应堆 D．利用不可控制的慢中子链式反应，建成核反应堆 答案 BC
解析 原子弹爆炸时，铀块的体积大于临界体积，快中子直接被铀核吸收，发生裂变反应，放出核能，链式反应速度不可控制，极短的时间内释放出大量的核能，A错误，B
2
精品 教育 试卷 习题 文档 正确；核反应堆释放核能的速度是稳定的，利用可控制的慢中子链式反应建成，C正确，D错误。因此答案选B、C。
7．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 答案 D
解析 在核反应堆中石墨起变快中子为慢中子的作用，A、B错误；镉棒起吸收中子、控制反应速度、调节功率大小的作用，C错误，D正确。
8．(多选)下列说法中正确的是( )
141921
A．铀核裂变的核反应是235 92U→ 56Ba＋36Kr＋20n
B．已知质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2
206C．铀(238 92U)经过多次α、β衰变形成稳定的铅( 82Pb)的过程中，有6个中子转变成质
子
D．一个处于n＝5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中能够辐射10种不同频率的电磁波
答案 BC
解析 铀核裂变有多种裂变的方式，但是每一种都要有慢中子的参与，即反应方程的
1141921
前面也要有中子。故核反应方程：235 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n。故A错误；质子、中子、α
粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，减小的质量是(2m1＋2m2－m3)，根据质能方程得：释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c。故B正确；根据质量数和电荷数守恒知：238－206＝4×8，发生8次α衰变；92＝82＋2×8－6，发生6次β衰变，β衰变的实质即为中子转化为质子同时释放电子，所以有6个中子转变成质子。故C正确；一个处于n＝5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中最多能够辐射4种不同频率的电磁波。故D错误。
[题组通关练]
9．(1)贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要
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2
精品 教育 试卷 习题 文档 成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染。人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病。下列叙述错误的是( )
2344
A．铀238的衰变方程式：238 92U→ 90Th＋2He 238B.235 92U和 92U互为同位素
C．人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变 D．贫铀炸弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性
(2)一个钚的同位素239 94Pu静止在匀强磁场中，垂直于磁场方向释放一个α粒子，变成铀的同位素，同时辐射能量为E＝0.09 MeV的光子(动量不计)。钚核质量为M0＝238.999655 u，α粒子质量m＝4.001509 u，反冲铀核质量为M＝234.993470 u。
①写出核衰变方程；
②α粒子和铀核的动能各是多少MeV。
4235答案 (1)D (2)①239 94Pu→2He＋ 92U
②4.19 MeV 0.07 MeV
解析 (1)铀238具有放射性，放出一个α粒子，变成钍234，A正确。铀238和铀235质子数相同，互为同位素，B正确。核辐射能导致基因突变，是皮肤癌和白血病的诱因之一，C正确。贫铀炸弹的穿甲力很强，是因为它的弹芯是由高密度、高强度的铀合金组成，所以其穿透力远远超过一般炸弹，D错误。
4235(2)①239 94Pu→2He＋ 92U＋E
②α粒子和反冲核的总动能为Eα＋EU＝(M0－m－M)×931.5 MeV－E≈4.26 MeV，不计
p2
光子动量，根据动量守恒，α粒子和反冲核动量大小相等，方向相反，而动能Ek＝，所
2m以
EαMMm＝，则α粒子动能Eα＝·(Eα＋EU)≈4.19 MeV，铀核动能EU＝(E＋E)≈EUmM＋mM＋mαU
0.07 MeV。
10．(1)2011年，日本发生9级地震，福岛第一核电站严重受损，大量放射性铯137 55Cs和碘131 53I进入大气和海水，造成对空气和海水的放射性污染。下列说法正确的是( )
A．核反应堆中的核废料不再具有放射性，对环境不会造成影响
137961
B．铀核裂变的一种可能核反应是235 92U→ 55Cs＋37Rb＋20n
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精品 教育 试卷 习题 文档 131131 0
C．放射性碘131 53I发生β衰变的方程为 53I→ 54Xe＋－1e
D.235 92U裂变形式有多种，每种裂变产物不同，质量亏损不同，但释放的核能相同 (2)处于静止状态的某原子核X，发生α衰变后变成质量为M的原子核Y，被释放的α粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，测得其圆周运动的半径为r，设α粒子质量为m，质子的电荷量为e，试求：
①衰变后α粒子的速率vα和动能Ekα； ②衰变后Y核的速率vY和动能EkY； ③衰变前X核的质量MX。 答案 (1)C (2)①
2Berm
2B2e2r2
m ②
2BerM 2B2e2r2
M2B2e2r2?11?
?＋? ③m＋M＋
c2?mM?
解析 (1)核反应堆中的核废料具有很强的放射性，需要装入特制的容器，深埋地下，
235
故A错误；铀核裂变235 92U 需俘获中子才能进行，故B错误； 92U裂变形式有多种，质量亏
损不同，则利用ΔE＝Δmc2知释放的核能不同，故D错误。C正确。
v2α
(2)①因为Bqvα＝m，α粒子的电荷量为q＝2e，有
r122B2e2r2
vα＝，Ekα＝mvα＝。
m2m2Ber②由动量守恒mvα－MvY＝0， 2Ber122B2e2r2
所以vY＝，EkY＝MvY＝。
M2M③由质能方程：ΔE＝Δmc2，而ΔE＝Ekα＋EkY， 2B2e2r2?11?
?＋?， 所以Δm＝
c2?mM?衰变前X核的质量：
2B2e2r2?11?
MX＝m＋M＋Δm＝m＋M＋2?＋?。
c?mM?
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