1、课时跟踪检测（十一） 核 裂 变1世界上第一个发现铀核裂变的科学家是()A普朗克和爱因斯坦B麦克斯韦和赫兹C卢瑟福和查德威克 D哈恩和斯特拉斯曼解析：选D1938年底，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在用中子轰击铀核的实验中发现了铀核的裂变。2多选关于原子反应堆，下列说法正确的是()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D冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能解析：选ABD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
2、要进行减速，石墨的作用是使中子减速，故C错误；水或液态金属钠等流体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，故D正确。3在核反应中，控制铀235核裂变反应速率的方法是()A使用浓缩铀B改变铀块的临界体积C通过自动控制装置，改变使用镉棒插入的深度，以改变反应堆中的中子数目D利用石墨与中子的碰撞来改变中子的速度解析：选C核反应堆中核裂变反应速度是通过调节镉棒的深度改变中子数而实现的。4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多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
3、两个核的组合解析：选D由于在裂变反应中吸收一个中子而释放出几个中子，质子数没有发生变化，而两个新核的中子数减少，A、B错误；反应前后质量发生了亏损而释放出能量，并不等于俘获中子的能量，在裂变反应中，产物并不是唯一的，故C错误，D正确。5多选人类通过链式反应来利用核能的方式有()A利用可控制的快中子链式反应，制成原子弹B利用不可控制的快中子链式反应，制成原子弹C利用可控制的慢中子链式反应，建成原子反应堆D利用不可控制的慢中子链式反应，建成原子反应堆解析：选BC原子弹爆炸时，铀块的体积大于临界体积，快中子直接被铀核吸收，发生裂变反应，放出核能，链式反应速度不可控制，极短的时间内释放出大量的核能；原
4、子反应堆释放核能的速度是稳定的，链式反应的速度可以控制，故B、C正确。6下列核反应方程属于核裂变的是()A.NHeOHB.UnSrXe10nC.UThHeD.HHHen解析：选B由核裂变的定义可知，B选项的核反应方程是核裂变方程，产生了两个中等质量的原子核；A、D选项均是质量很小的核反应；C为衰变方程。7铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是UnBaKr3n。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铀核的链式反应不可人工控制D铀核的半衰期会受到环境温度的影响解析：选A从铀核裂变方程可以看出，反应中伴随着中子放出，A项正确；铀块的体积必须大
5、于临界体积才能发生链式反应，B项错误；通过控制中子数可以控制链式反应，C项错误；铀核的半衰期与物理、化学状态无关，因此不受环境影响，D项错误。8多选1938年哈恩用中子轰击铀核，发现产物中有原子核钡(Ba)、氪(Kr)、中子和一些射线。下列关于这个实验的说法中正确的是()A这个实验的核反应方程是UnBaKr3nB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实验中产生的射线穿透能力极强D这个反应中释放出的能量可以用爱因斯坦的质能方程来计算解析：选ACD根据质量数守恒、电荷数守恒，铀核裂变的核反应方程应为U nBaKr3n，选项A正确；铀核裂变过程中产生射线，放出能量，发生质量亏
6、损，释放的能量根据爱因斯坦的质能方程计算，选项B错误，D正确；核反应中产生的射线，穿透能力极强，是能量极高的光子，选项C正确。9在现代兵器体系中，潜艇和航母几乎算得上是一对天生的冤家对头，整个二战期间，潜艇共击沉航母17艘，占全部沉没航母数量的40.5%。中国有亚洲最大的潜艇部队，拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇。核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转化成动能和电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能。核反应方程UnBaKrX是反应堆中发生的众多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则()AX为质子3 BX为质子2CX为中子2 DX为中子
7、3解析：选D由重核裂变方程以及核反应方程中电荷数守恒可得出X电荷数为0，即X应为中子；又由质量数守恒可得3，故选D。10多选我国秦山核电站第三期工程中有两组60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于U的裂变，下列说法正确的是()A.U原子核中有92个质子，143个中子B.U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为UnXeSr2nC.U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短D一个U裂变能放出200 MeV的能量，合3.21011 J解析：选ABD由U的质量数和电荷数关系易知A正确；由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知B正确；半衰期不受外界因素干扰，故C错误
8、；因为200 MeV2001061.61019 J3.21011 J，所以D正确。111964年10月16日，我国在新疆罗布泊沙漠成功地进行了第一颗原子弹试验，结束了中国无核时代。(1)原子弹爆炸实际上是铀核裂变同时会释放出的巨大能量，一个U核吸收一个中子发生核反应时，大约放出200 MeV的能量。概括上述信息完成下面的核裂变反应方程式：Un()XeSr2n200 MeV求1 g纯U完全发生核反应放出的能量(用阿伏伽德罗常数NA表示)。(2)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线危害人体和污染环境，需采取哪些措施？解析：(1)由电荷数与质量数守恒可得Xe核的电荷数为54，质量数为140。1 g纯U
9、含有个U核，吸收中子完全发生核反应放出的能量为 MeV。(2)核反应堆外面需要修建很厚的水泥墙保护层，用来屏蔽射线；放射性废料要装入特制的容器，埋入地层深处进行处理。答案：见解析12.U受中子轰击时会发生裂变，产生Ba和Kr，同时放出200 MeV的能量。现要建设发电能力是50万千瓦的核电站，用U作为原子锅炉的燃料。假设核裂变释放的能量全部被用来发电，那么一天需要纯铀235的质量为多少？(阿伏伽德罗常数为6.021023 mol1)解析：先根据发电功率计算出每天应发电能的总量为WPt243.61035108 J4.321013 J，要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目为n1.351024，则对应的质量为mM235103 kg0.527 kg。答案：0.527 kg
