第5节　核能的利用与环境保护（课件 学案 练习，共3份）鲁科版（2019） 选择性必修 第三册

第5节　核能的利用与环境保护 1~4题每题8分，共32分 1.(多选)(2023·浙江省十校联盟联考)如图所示，核反应堆通过可控的链式反应实现核能的释放。核燃料是铀棒，在铀棒周围放慢化剂，快中子和慢化剂中的碳原子核碰撞后，中子能量减少变为慢中子。下列说法正确的是 (　　) A.慢化剂使快中子变为慢中子，慢中子更难被铀核捕获 B.裂变后的新核氪的平均结合能大于铀核的平均结合能 C.链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程 D.一个裂变释放的能量是200 MeV，则该核反应中质量亏损约为3.6×10-28 kg 2.(2023·南阳市一中开学考)铀235是核电站的主要核燃料，核反应堆在工作时，铀235既发生裂变，也发生衰变。铀235裂变方程为n→XKr+n，衰变方程为→YHe，则下列说法正确的是 (　　) A.上述裂变过程放出能量，衰变过程也放出能量 B.衰变产生的新核Y不再具有放射性 C.裂变产生的新核X中含有143个质子 D.核裂变释放能量产生的高温会加快铀235的衰变 3.(多选)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其中一种裂变反应式是nKr+n。下列说法正确的有 (　　) A.上述裂变反应中伴随着中子放出 B.铀块体积对链式反应的发生无影响 C.铀核的链式反应可人工控制 D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响 4.(2023·上海市奉贤区高二期中)核工厂将核原料(六氟化钠)提炼成核反应材料(二氟化铀)时出现操作失误，工作人员在一个加工炉中投入16 kg的核原料，大大超过了规定标准，从而造成了核泄漏，这个标准是 (　　) A.临界体积 B.临界压强 C.临界温度 D.由一定的温度、体积和压强共同确定 5.(12分)我国目前已建成的秦山核电站和大亚湾核电站，都是利用核燃料在裂变反应堆中“燃烧”产生的热能使水汽化以推动汽轮机发电的。已知一个在反应堆中完全“燃烧”放出的能量约为200 MeV，e=1.6×10-19C，阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023 mol-1。 (1)(6分)1 g完全“燃烧”释放出的能量约为多少 (2)(6分)秦山核电站的发电功率为3.0×105 kW。假定核燃料完全“燃烧”释放的能量有90%转变成电能，则该核电站每年需消耗纯约多少 6.(16分)(2023·江门市广雅中学高二下期末)在一个反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速。碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的每次碰撞都是弹性正碰，而且认为碰撞前碳核都是静止的。其中，lg2=0.301，lg3=0.477，lg11=1.041，lg13=1.114。 (1)(8分)设碰撞前中子的动能是E0，经过一次碰撞，中子失去的动能是多少 (2)(8分)至少经过多少次碰撞，中子的动能才能小于10-6E0 答案精析 1.BCD　[中子的速度不能太快，否则无法被铀核捕获，裂变反应不能进行下去，A错误；重核裂变会有质量亏损，会释放核能，平均结合能大的原子核更稳定，故新核氪的平均结合能大于铀核的平均结合能，B正确；链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，C正确；根据爱因斯坦质能方程可知，一个裂变释放的能量是200 MeV，此过程中的质量亏损为Δm=≈3.6×10-28 kg，D正确。] 2.A　[根据核反应的特点可知，裂变与衰变都放出能量，A正确；Y原子核中含有的电荷数为92-2=90，大于83，是具有放射性的，B错误；根据电荷数守恒和质量数守恒，可知X的质量数为144，电荷数为56，即质子数为56，C错误；半衰期与温度无关，D错误。] 3.AC　[由核反应方程知，裂变反应中伴随着中子放出，故A正确；通常把裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫作它的临界体积，因此铀块的体积不小于临界体积才能发生链式反应，故B错误；核反应堆的铀核链式反应的速度可人工控制，故C正确。放射性元素的半衰期由核本身的因素决定，与环境温度无关，故D错误。] 4.A　[临界体积是核反应技术中的重要参数。如果核原料(六氟化钠)投入太多，提炼成核反应材料( ... ...