第4节 核裂变和核聚变 第5节 核能的利用与环境保护 1.BC [解析] 铀核受到中子的轰击,会引起裂变,裂变的产物是多种多样的,具有极大的偶然性,裂变成两种不同的新核的情况多,也有的裂变成多种,并放出几个中子,铀235受中子的轰击时,裂变的几率大,而铀238裂变的几率小,要引起链式反应,需使铀块体积不小于临界体积,故B、C正确. 2.C [解析] 要使铀核裂变产生链式反应,铀块的体积必须大于等于临界体积或铀块的质量大于等于临界质量;裂变反应中产生的中子为快中子,这些快中子不能直接引发新的裂变;镉棒吸收中子的能力很强,在核反应中用来调节中子数目以控制反应速度,所以C正确,A、B、D错误. 3.AB [解析] 氢弹是利用原子弹爆炸的能量引发氢的同位素的聚变反应而瞬时释放出巨大能量的核武器,A、B正确;聚变反应和裂变反应都有质量亏损,氢弹爆炸时存在核裂变反应,会产生放射性污染,C、D错误. 4.B [解析] 在核反应中,反应前物质的质量m1=2×2.013 6 u=4.027 2 u,反应后物质的质量m2=3.015 0 u+1.008 7 u=4.023 7 u,质量亏损Δm=m1-m2=0.003 5 u,则氘核聚变释放的核能为E=931×0.003 5 MeV≈3.3 MeV,故选B. 5.AC [解析] 根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒可知,X的质量数为1,电荷数为0,则X为中子;Y的质量数为1,电荷数为1,则Y为质子,A正确,B错误;核聚变过程发生质量亏损,释放核能,C正确;因反应放出核能,则He比He的原子核更稳定,D错误. 6.D [解析] 轻核聚变时,要使轻核之间距离达到10-15 m,必须克服库仑斥力做功,故A正确;原子核必须有足够的动能,才能使它们接近到核力能发生作用的范围,实验证实,原子核必须处在几百万开尔文的高温下才有这样的能量,这样高的温度能够通过原子弹爆炸获得,故B、C正确;在太阳和其他恒星内部都存在着热核反应,但在地球内部不会自发地进行,故D错误. 7.D [解析] 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,质量亏损,释放核能,比结合能大的原子核稳定,故新核氪的比结合能大于铀核的比结合能,B错误;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错误;镉棒的作用是吸收中子,当核反应过于缓慢时,可以适当地抽出镉棒,吸收中子较少,达到加快核反应速度的目的,D正确. 8.B [解析] 核反应遵循核电荷数守恒及质量数守恒,可得R=3,即从铀核裂变的核反应方程看“传染系数”为3,选项A错误;核反应堆中通过镉棒吸收中子,减少轰击铀核的中子数,最终起到降低实际“传染系数”的作用,选项B正确;在链式反应中,当实际“传染系数”R≥1时,反应才能持续下去,当实际“传染系数”R<1时,反应将趋于停滞,即R=1是链式反应持续下去的临界值,选项C错误;核反应堆中可以通过调整铀浓度来控制实际“传染系数”,选项D错误. 9.(1HHHen (2)2.14 MeV (3)5.81×10-13 m [解析] (1)核反应方程为HHHen (2)核反应中的质量亏损为 Δm=2mH-mHe-mn=2.3×10-3 u 所以ΔE=2.3×10-3×931.5 MeV≈2.14 MeV (3)由c=λν,ΔE=hν 得λ==5.81×10-13 m 10.BD [解析] 聚变反应前后遵循质量数守恒和核电荷数守恒,可知X的质量数为1,电荷数为0,即X为中子,故A错误;根据质能方程,核反应中释放的核能为ΔE=Δmc2=0.018 9×931 MeV≈17.6 MeV,故B正确;由能量守恒定律,可得氚核的结合能为ΔE1=(4×7.03-17.6-2×1.09)MeV=8.34 MeV,则氚核的比结合能为ΔE1'= MeV=2.78 MeV,故C错误,D正确. 11.A [解析] 氘核(H)和氦3聚变的核反应方程是H+He→He+X,根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒可知X的质量数为1,电荷数为1,所以X是质子,A正确;该核反应是原子核的聚变反应,B错误;核反应中会释放核能,释放的核能来源于核反应中的质量亏损,而亏损的质量为Δm=m1+m2-m3-m4,因为Δm≠0,故m1+m2≠m3+m4,C错误;组成原子核的 ... ...
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