1、第3课时原子与原子核7题组3原子核的衰变、人工核反应1能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一下列释放核能的反应方程,表述正确的有()A.HHHen是核聚变反应B.HHHen是衰变C.UnBaKr3n是核裂变反应D.UnXeSr2n是衰变答案AC解析衰变时释放出电子(e),衰变时释放出氦原子核(He),可知B、D错误;选项A中一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并释放出一个中子是典型的核聚变反应,A正确;选项C中一个U235原子核吸收一个中子,生成一个Ba原子核和一个Kr原子核并释放出三个中子是典型的核裂变反应,C正确2如图3甲是、三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透
2、性来检查金属内部伤痕的示意图,请问图乙中的检查利用的是 ()图3A射线 B射线C射线 D三种射线都可以答案C解析由题意可知,工业上需用射线检查金属内部的伤痕,由题图甲可知,三种射线中射线穿透力最强,而射线、射线都不能穿透金属,所以答案为C.3下列说法正确的是()A发现中子的核反应方程是BeHeCnB20个U的原子核经过两个半衰期后剩下5个UC.U在中子轰击下生成Sr和Xe的过程中,原子核中的平均核子质量变小D原子从一种定态跃迁到另一种定态时,一定辐射出一定频率的光子答案AC解析发现中子的核反应方程是BeHeCn,A正确原子核的半衰期是一个统计规律,只对大量的原子核才适用,所以B错误.U在中子轰
3、击下生成Sr和Xe的过程中,原子核中的平均核子质量变小,所以该反应过程会产生质量亏损,从而放出核能,C正确原子从一种定态跃迁到另一种定态时,可能辐射出一定频率的光子,也可能会吸收一定频率的光子,所以D错误4一个氘核和一个氚核经过反应后生成一个氦核和一个中子,同时放出一个光子已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4,普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法中正确的是()A这个反应的核反应方程是HHHenB这个反应既不是聚变反应也不是裂变反应C辐射出的光子的能量E(m3m4m1m2)c2D辐射出的光子的波长答案A解析由电荷数守恒及质量数守恒可知A正确此反应是轻核聚变反应,B错
4、误由质能方程知此过程中释放的核能为E(m1m2m3m4)c2,C错误若此核能全部以光子的形式释放时,由Eh知光子的波长为,D错误5.U经过m次衰变和n次衰变,变成Pb,则()Am7,n3 Bm7,n4Cm14,n9 Dm14,n18答案B解析衰变过程满足质量数守恒和电荷数守恒先写出核反应方程:UPbm Hen e根据质量数守恒和电荷数守恒列出方程2352074m92822mn解得m7,n4,故选项B正确,选项A、C、D错误题组4关于核能的计算问题6氘核H和氚核H结合成氦核He的核反应方程如下:HHHen17.6 MeV这个核反应称为_要发生这样的核反应,需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文式
5、中17.6 MeV是核反应中_(选填“放出”或“吸收”)的能量,核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量_(选填“增加”或“减少”)了_kg.(结果保留两位有效数字)答案轻核聚变放出减少3.11029解析HHHen17.6 MeV为轻核聚变反应,17.6 MeV是反应中放出的能量,再由Emc2可知,质量减少了m3.11029 kg.72010年上海世博会太阳能应用技术引领了世界太阳能屋顶、太阳能幕墙、太阳能汽车、太阳能动态景观科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应,即在太阳内部4个氢核(H)转化成一个氦核(He)和两个正电子(e)并放出能量已知质子质量mp1.00
6、7 3 u,粒子的质量m4.001 5 u,电子的质量me0.000 5 u,1 u的质量相当于931. 5 MeV的能量(1)写出该热核反应方程;(2)一次这样的热核反应过程中释放出多少兆电子伏特的能量?(结果保留四位有效数字)答案(1)4HHe2e(2)24.87 MeV解析(1)4HHe2e(2)m4mpm2me41.007 3 u4.001 5 u20.000 5 u0.026 7 uEmc20.026 7931.5 MeV24.87 MeV.8用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(Li),发生核反应后生成氚核和粒子,生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反,氚核与粒子的速度之比为78.中子的质量为m,质子的质量可近似看做m,光速为c.(1)写出核反应方程;(2)求氚核和粒子的速度大小;(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能,求质量亏损答案见解析解析(1)nLiHHe(2)由动量守恒定律得mv3mv14mv2由题意得:v1v278解得v1v,v2v(3)氚核和粒子的动能之和为Ek3mv4mvmv2释放的核能为EEkEknmv2mv2mv2由爱因斯坦质能方程得,质量亏损为m二、教后反思