A．反应堆中核反应速度通常是采用调节235 92U的体积来控制的
2351951B. 235→13992U的一种可能的裂变是 92U＋0n― 54Xe＋38Sr＋20n
C. 23592U是天然放射性元素，升高温度后它的半衰期会缩短 D．一个235 92U裂变能放出200 MeV的能量，即3.2×10答案 BD
解析 反应堆中核反应速度由控制棒(镉棒)吸收中子的多少来控制，A错；235 92U裂变有多种可能性，B对；放射性元素的半衰期由原子核本身决定，与温度、压强等外界条件无关，C错；通过计算知，D正确．
11369014．一个铀235吸收一个中子后发生的一种核反应方程是235 92U＋0n→ 54Xe＋38Sr＋100n，放出
－11
J
的能量为E，铀235核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m1，锶90核的质量为m2，真空中光速为c，则释放的能量E等于( ) A．(M－m1－m2)c2 C．(M－m1－m2－9m)c2 答案 C
解析 铀235裂变时的质量亏损Δm＝M＋m－m1－m2－10m＝M－m1－m2－9m，由质能方程可得E＝Δmc2＝(M－9m－m1－m2)c2.
B．(M＋m－m1－m2)c2 D．(m1＋m2＋9m－M)c2
一、选择题(1～4题为单选题，5～6题为多选题)
1．链式反应中，重核裂变时放出的可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 答案 B
解析 在重核的裂变中，铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变，所以重核裂变时放出的可使裂变反应不断进行下去的粒子是中子．
2．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，我们将新建核电站项目．目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( )
1901361A. 23592U＋0n→38Sr＋ 54Xe＋100n 240B.11Na―→2412Mg＋－1e
41C. 14→177N＋2He― 8O＋1H 4D. 238→23492U― 90Th＋2He
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．
114192
3．在众多的裂变反应中，有一种反应方程为 235其中X为某种粒子，92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋aX，
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 答案 B
解析 根据核电荷数守恒可知，X的电荷数为0，X必为中子10n，由质量数守恒可知，a＝3，选项B正确．
4．1938年哈恩用中子轰击铀核，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( )
1144891A．这个实验的核反应方程是 23592U＋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 答案 D
114489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： 23592U＋0n→ 56Ba＋36Kr
＋310n，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，释放的能量可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． 5．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 一个重核裂变时，在产生两个核的同时，也放出中子，所以新产生的两个核的中子数比裂变前重核的要少，选项B正确；裂变时放出的能量主要是反应前后质量亏损而产生的能量，要远大于俘获中子时得到的能量，C项错；重核裂变的产物是多种多样的，D项正确． 6．日本福岛第一核电站在地震后，数秒内就将控制棒插入核反应堆芯，终止了铀的裂变链式反应．但海啸摧毁了机组的冷却系统，因裂变遗留的产物铯、钡等继续衰变不断释放能量，核燃料棒温度不断上升，对周边环境产生了巨大的危害．则下列说法正确的是( ) A．控制棒通过吸收中子来实现对核反应的控制
B．日本后来向反应堆灌注海水，可以降温，但大量的被污染的海水外泄，对周边环境产生
了巨大的危害
C．核裂变遗留物铯、钡等原子的质量可能比铀原子质量大 D．核泄漏中放射性物质对人类是有害的 答案 ABD
解析 控制棒通过吸收中子来实现对核反应速度的控制，选项A正确；日本后来向反应堆灌注海水，大量的被污染的海水外泄，泄漏中放射性物质对周边环境产生了巨大的危害，选项B、D正确；因为核反应有能量释放，可知铯、钡等原子的质量比铀原子质量小，故C错误． 二、非选择题
7．裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核 235当23592U为燃料的反应堆中， 92U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
235 92U
139941
＋ 10n → 54Xe ＋ 38Sr ＋ 30n
235．043 9 1.008 7 138.917 8 93.915 4
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931.5 MeV，此裂变反应释放出的能量是________ MeV. 答案 180
解析 此裂变反应的质量亏损为：
(235.043 9＋1.008 7) u－(138.917 8＋93.915 4＋3×1.008 7) u＝0.193 3 u， 由于1 u的质量对应的能量为931.5 MeV， ΔE＝931.5×0.193 3 MeV≈180 MeV. 8．现有的核电站常用的核反应之一是：
023511
→ 143 92U＋0n―60Nd＋Zr＋30n＋8－1e＋
ν
(1)核反应方程中的ν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，1 u＝1.660 6×10铀235裂变释放的能量为多少？ 答案 (1)40 90 (2)8.1×1013 J
解析 (1)锆的电荷数Z＝92－60＋8＝40，质量数A＝236－146＝90. (2)1 kg铀235中铀核的个数为
124
n＝－27≈2.56×10(个)． 235.043 9×1.660 6×10
不考虑核反应中生成的电子质量，1个铀235核裂变产生的质量亏损为Δm＝0.212 u， 释放的能量为ΔE＝0.212×931.5 MeV≈197.5 MeV，
则1 kg铀235完全裂变释放的能量为E＝nΔE＝2.56×1024×197.5 MeV≈8.1×1013 J.精品推荐 强力推－27
kg,1 u相当于931.5 MeV的能量．试计算1 kg
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