第19章 6　核裂變 學業(yè)分層測評17

1、.學業(yè)分層測評十七建議用時：45分鐘學業(yè)達標1多項選擇當一個重核裂變時，它能產(chǎn)生的兩個核A一定是穩(wěn)定的B含有的中子數(shù)較裂變前重核的中子數(shù)少C裂變時釋放的能量等于俘獲中子時得到的能量D可以是多種形式的兩個核的組合【解析】重核裂變?yōu)閮蓚€中等質(zhì)量的核時平均要放出2個或3個中子，裂變釋放的能量比俘獲中子的能量大，C錯誤質(zhì)子數(shù)不變，中子數(shù)會減少，故B正確重核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，故A錯誤，D正確【答案】BD2在以下四個方程中，X1、X2、X3、X4各代表某種粒子，判斷正確的選項是UnSrXe3X1HX2HenU234 90ThX3MgHeAlX4AX1是中子BX2是質(zhì)子CX3是氘核 DX4是氚核【解析

2、】根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可得X1的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1，因此確定X1為中子，A對；根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可得X2的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為2，因此確定X2為氘核，B錯；根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可得X3的電荷數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)為4，因此確定X3為粒子，C錯；根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可得X4的電荷數(shù)為1，質(zhì)量數(shù)為1，因此確定X4為質(zhì)子，D錯【答案】A3多項選擇關(guān)于鈾核裂變，以下說法正確的選項是A鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，但只能裂變成兩種不同的核B鈾核裂變時還能同時釋放23個中子C為了使裂變的鏈式反響容易進展，最好用鈾235而不用鈾238D鈾塊的體積對產(chǎn)生鏈式反響無影響【解析】鈾核受到中子的轟擊，會引起裂變

3、，放出23個中子，裂變的產(chǎn)物是多樣的，具有極大的偶爾性，只是裂變成兩塊的情況多，也有的分裂成多塊，A錯誤，B正確鈾235受慢中子的轟擊時，裂變的概率大，而鈾238只有俘獲能量在1 MeV以上的中子才能引起裂變，且裂變的幾率小，C正確而要引起鏈式反響，需使鈾塊體積超過臨界體積，故D錯誤【答案】BC4多項選擇一個原子核U在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反響，其裂變方程為UnXSr2n，那么以下表達正確的選項是AX原子核中含有140個核子BX原子核中含有86個中子C因為裂變時釋放能量，所以裂變后粒子的總質(zhì)量數(shù)增加D因為裂變時釋放能量，所以裂變后粒子的總質(zhì)量數(shù)減少【解析】由核反響方程的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷

4、數(shù)守恒可知：X原子核中含有923854個質(zhì)子，23519425486個中子.8654140個核子；故A正確，B正確；據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程可知，質(zhì)量虧損時釋放能量不是質(zhì)量變成了能量，而是虧損的質(zhì)量以能量的形式釋放，但質(zhì)量數(shù)仍然守恒，故C錯誤，D錯誤【答案】AB5關(guān)于重核裂變，以下說法正確的選項是 【導學號：54472091】A重核裂變成中等核要吸收能量B中子進入鈾塊中時，一定能發(fā)生鏈式反響C重核裂變過程中質(zhì)量數(shù)減少D較重的核分裂成中等大小的核，核子的平均結(jié)合能會增加，可以釋放出核能【解析】中等大小的原子核的平均結(jié)合能最大，這些核最穩(wěn)定假如使較重的核分裂成中等大小的核，核子的平均結(jié)合能會增加，可以

5、釋放出能量由此知A錯誤，D正確當一個中子引起一個鈾核的裂變后，放出中子，放出的中子假如能引起其他鈾核裂變，鏈式反響才能進展，B錯誤核反響滿足電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，C錯誤【答案】D6關(guān)于核反響堆中用鎘棒控制反響速度的原理，以下說法正確的選項是 【導學號：54472092】A鎘棒能釋放中子，依靠釋放的多少控制反響速度B用鎘棒插入的多少控制快中子變?yōu)槁凶拥臄?shù)量C利用鎘棒對中子吸收才能強的特點，依靠插入的多少控制中子數(shù)量D鎘棒對鈾核裂變有一種阻礙作用，利用其與鈾的接觸面積的大小控制反響速度【解析】鎘棒不是離子源不會釋放中子，A錯誤，也不是減速劑，不能使快中子變?yōu)槁凶?，也不阻礙鈾的裂變，B、D錯誤

6、；鎘棒對中子有吸收作用，通過中子強度檢測器檢測，當反響太強時，控制棒能自動插入，多吸收中子，反之，自動抽出，少吸收中子，故C正確【答案】C7關(guān)于重核裂變的說法正確的選項是 【導學號：54472093】A重核裂變?yōu)閮蓚€中等質(zhì)量的核時，重核的中子數(shù)要比裂變后的兩個中等質(zhì)量核的中子數(shù)少B只要用中子轟擊鈾塊，就一定能發(fā)生鏈式反響C為了使裂變的鏈式反響容易發(fā)生，不能利用裂變時產(chǎn)生的中子D裂變過程中釋放能量，質(zhì)量虧損【解析】重核裂變?yōu)閮蓚€中等質(zhì)量的核時，會產(chǎn)生兩到三個中子，因此分裂后的中子數(shù)減小，A錯誤；鏈式反響的發(fā)生是有條件的，鈾塊的體積必須大于其發(fā)生鏈式反響的臨界體積，鏈式反響一旦發(fā)生，中子轟擊鈾核裂

7、變產(chǎn)生的中子再次引起其他鈾核的裂變，且能不斷繼續(xù)下去，B、C錯誤；重核裂變時質(zhì)量發(fā)生虧損，總能量減小，減小的能量對外釋放，D對【答案】D8核電站利用原子核鏈式反響放出的宏大能量進展發(fā)電，U是核電站常用的核燃料.U受一個中子轟擊后裂變成Ba和Kr兩部分，并產(chǎn)生_個中子要使鏈式反響發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要_選填“大于或“小于它的臨界體積【解析】核反響方程遵守質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，且該核反響方程為：UnBaKr3n，即產(chǎn)生3個中子臨界體積是發(fā)生鏈式反響的最小體積，要使鏈式反響發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要大于它的臨界體積【答案】3大于才能提升91938年哈恩用中子轟擊鈾核，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中有原子核鋇Ba、氪Kr、

8、中子和一些射線以下關(guān)于這個實驗的說法中正確的選項是A這個實驗的核反響方程是UnBaKr2nB這是一個核裂變過程，反響后粒子質(zhì)量之和大于反響前粒子質(zhì)量之和C這個反響中釋放出的能量可以用愛因斯坦的光電效應方程來計算D實驗中產(chǎn)生的射線，其穿透才能極強【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，鈾核裂變的核反響方程應為：UnBaKr3n，選項A錯誤；鈾核裂變過程中，產(chǎn)生射線，放出能量，發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放的能量根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程計算，選項B、C不正確；核反響中產(chǎn)生的射線頻率很高，穿透才能極強，是能量極高的光子，選項D正確【答案】D10多項選擇我國秦山核電站第三期工程中有兩組60萬千瓦的發(fā)電機組，發(fā)電站的核能

9、來源于U的裂變，以下說法正確的選項是A.U原子核中有92個質(zhì)子，143個中子；B.U的一種可能裂變是變成兩個中等質(zhì)量的原子核，反響方程為UnXeSr2n；C.U是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年，升高溫度半衰期縮短；D一個U裂變能放出200 MeV的能量，合3.2×1011 J.【解析】由U的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)關(guān)系易知A正確；由核反響方程中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒知B正確；半衰期不受外界因素干擾，故C錯誤；因為200 MeV200×106×1.6×1019 J3.2×1011 J，所以D正確【答案】ABD11用中子轟擊鈾核U，其中一個可能

10、的反響是分裂成鋇Ba和氪Kr兩部分，放出3個中子各個核和中子的質(zhì)量如下：mU390.313 9×1027 kg，mn1.674 9×1027 kg，mBa234.001 6×1027 kg，mKr152.604 7×1027 kg，試寫出核反響方程，算出反響中釋放的核能 【導學號：54472094】【解析】此鈾核裂變方程為nUBaKr3n，那么核反響前后的質(zhì)量虧損為mmUmnmBamKr3mn0.357 8×1027 kg，由愛因斯坦的質(zhì)能方程可得釋放的核能為Emc20.357 8×1027×2.997 9×108

11、2 J3.215 7×1011 J.【答案】nUBaKr3n3215 7×1011 J12裂變反響是目前核能利用中常用的反響，以原子核U為燃料的反響堆中，U俘獲一個慢中子后發(fā)生裂變反響可以有多種方式，其中一種方式可表示為：UnXeSr3n235043 91.008 7138.917 893.915 4反響方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子核靜止時的質(zhì)量以原子質(zhì)量單位u為單位，1 u的質(zhì)量對應的能量為931.5 MeV，求：1該反響中放出的能量是多少MeV?21 kg鈾235大約產(chǎn)生多少能量？保存兩位有效數(shù)字 【導學號：54472258】【解析】1裂變前后的質(zhì)量虧損為：mmUmnmXemSr3mn.由質(zhì)能方程Em×931.5 MeV，得：E235.043 9138.917 893.915 42×1.008 7×931.5 MeV1.8×10