例
1 (2019·临川一中质检)1938年德国化学家、
物理学家哈恩等发现用中子轰击铀核的产物中含有中等质量的原子核钡和氪,这种现象称为
235U+1n→141Ba+92Kr+3X.下列说法正确的是( ) 核裂变,其反应方程为 920 5636
A.核反应方程中X为质子 B.核反应方程中X为电子
C.由核反应方程可得钡核的比结合能比铀核的比结合能大
D.此核反应能自动延续下去,故铀块的体积对于维持核反应是无关紧要的 答案 C
解析 根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒,可得核反应方程中X为中子10n,A、B错误;根据原子核的比结合能曲线可知,钡核的比结合能比铀核的比结合能大,C正确;如果铀块的体积小于临界体积,此核反应不能自动延续下去,所以铀块的体积对于维持核反应是很重要的,D错误.
针对训练 核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,235 92U是核电站常用的核燃
235144料. 92U受一个中子轰击后裂变成 56Ba和8936Kr两部分,并产生________个中子.要使链式反
应发生,裂变物质的体积要________(选填“大于”或“小于”)它的临界体积. 答案 3 大于
1144891解析 由质量数和电荷数守恒可知,裂变的核反应方程为235 92U+0n→ 56Ba+36Kr+30n,可见
产生了3个中子;链式反应的一个条件是裂变物质的体积必须大于或等于它的临界体积. 二、核电站的主要部件和工作原理
如图所示为核反应堆示意图:
(1)核反应堆中各部件的作用是什么? (2)核电站发电有什么优点?
答案 (1)镉棒:吸收中子,控制反应速度.
慢化剂:通常采用石墨、重水和普通水.作用是降低中子速度,便于铀235吸收.
铀棒:发生链式反应,产生能量.
保护层:是很厚的水泥外壳,屏蔽射线,防止放射性污染. (2)核电站发电的优点 ①消耗的核燃料少.
②作为核燃料的铀、钍等在地球上可采储量所能提供的能量大. ③对环境的污染要比火力发电小.
1.核电站的主要部件及作用
组成部分 裂变材料(核燃料) 减速剂(慢化剂) 控制棒 热交换器 防护层 2.核电站发电的优点
(1)消耗的核燃料少,一座百万千瓦级的核电站,一年只消耗浓缩铀30 t左右,而同样功率的火电站每年要消耗煤250万吨.
(2)作为核燃料的铀、钍等在地球上可采储量所能提供的能量大. (3)对环境的污染要比火力发电小.
材料 浓缩铀 石墨、重水或普通水(也叫轻水) 镉或硼 水或液态的金属钠 金属套、钢筋混凝土 作用 提供核燃料 使裂变产生的快中子减速 吸收减速后的中子,控制反应速度 传输热量 防止射线泄露,对人体及其他生物体造成伤害 例
2( )
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
(多选)关于核反应堆,下列说法正确的是
D.冷却剂的作用是控制反应堆的温度和传输热量 答案 ABD
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;冷却剂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,
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