1、章末分层突破自我校对相邻 短程 m前m后 mc2 mc2大于 几千万 托卡马克_几个重要的核反应核反应有以下几种情况：一是衰变，二是人工转变，三是裂变，四是聚变.核反应可用方程来表示，叫核反应方程.完成下列核反应方程，并指明它属于何种核反应.(1)92U90Th()属_；(2)Be()6Cn，属_；(3)HHHe()，属_；(4)92UnSr54Xe()，属_.【解析】根据质量数和电荷数守恒可判定：(1)中的未知核为He，该反应属衰变；(2)中的未知核为He，该反应属人工转变；(3)中的未知核为n，该反应属于聚变；(4)中的未知核为10n，该反应属于裂变.【答案】见解析核能的产生及计算1.获得
2、核能的途径(1)重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个(或多个)中等质量的核的反应过程，重核裂变的同时放出几个中子，并释放出大量核能.为了使铀235裂变时发生链式反应，铀块的体积应达到它的临界体积.重核的裂变：如UnSrXe10n.应用：原子弹、原子反应堆.(2)轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应过程，同时释放出大量的核能.要想使氘核和氚核合成氦核，必须达到几百万度以上的高温，因此聚变反应又叫热核反应.轻核的聚变：如：HHHen.应用：氢弹、可控热核反应.2.核能的计算重核的裂变和轻核的聚变，存在质量亏损，根据爱因斯坦质能方程Emc2，可以判断两种核反应都会向外释放能量，计算核能的方
3、法如下：(1)质能方程Emc2是计算释放核能多少的主要方法，质量亏损m的确定是计算核能的关键.(2)核反应中如无光子辐射，核反应释放的核能全部转化为新核的动能和新粒子的动能.这种情况下的核能可由下列关系计算：反应前总动能反应过程中释放的核能反应后总动能.已知氘核质量为2.013 6u，中子质量为1.008 7u，He核的质量为3.015 0 u. 【导学号：67080048】(1)写出两个氘核聚变成He的核反应方程；(2)计算上述核反应中释放的核能；(3)若两氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞，即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的He核和中子的动能各是多少？
4、【解析】(1)应用质量数守恒和核电荷数守恒，不难写出核反应方程为HHHen.(2)由题给条件可求出质量亏损为：m2.013 62(3.015 01.008 7)u0.003 5 u所以释放的核能E931.50.003 5 MeV3.26 MeV.(3)因为该反应中释放的核能全部转化为机械能，即转化为He核和中子的动能，若设He核和中子的质量分别为m1、m2，动量分别为p1、p2，动能分别为Ek1、Ek2，氘核的动能为Ek0，则由动量守恒及能的转化和守恒定律，得p1p20Ek1Ek22Ek0E由Ek得由得：Ek1(2Ek0E)0.99 MeVEk2(2Ek0E)2.97 MeV.【答案】(1)H
5、HHen(2)3.26 MeV(3)0.99 MeV2.97 MeV(1)若核反应前后各核的质量单位为kg，则用Emc2求核能时，核能单位为J.(2)若核反应前后各核的质量单位为u，则用Emc2.求核能时，结合1u的质量对应的能量为931.5 MeV，求得核能单位为MeV.1.(2016全国丙卷)一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0107 m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核Si*.下列说法正确的是()A.核反应方程为pAlSi*B.核反应过程中系统动量守恒C.核反应过程中系统能量不守恒D.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E.硅原子核速度的数量级为105 m/
6、s，方向与质子初速度的方向一致【解析】(1)核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为pAlSi*，说法A正确.核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒，说法B正确，说法C错误.核反应中发生质量亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，说法D错误.根据动量守恒定律有mpvpmSivSi，碰撞后硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向与质子初速度方向一致，说法E正确.【答案】ABE2.(2016全国甲卷)在下列描述核过程的方程中，属于衰变的是_，属于衰变的是_，属于裂变的是_，属于聚变的是_.(填正确答案标号)A.6C7N 01eB.PS 01eC.92U90ThHeD.7NHe8OHE.9
7、2Un54XeSr2nF.HHHen【解析】衰变是一种元素衰变成另一种元素过程中释放出粒子的现象，选项C为衰变；衰变为衰变过程中释放出粒子的现象，选项A、B均为衰变；重核裂变是质量较大的核变成质量较小的核的过程，选项E是常见的一种裂变；聚变是两个较轻的核聚合成质量较大的核的过程，选项F是典型的核聚变过程.【答案】CABEF3.(2016青岛二中检测)我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应方程有：(1)UnSrXekn；(2)HHHedn；关于这两个方程，下列说法正确的是()A.方程(1)属于衰变B.方程(1)属于重核裂变C.方程(2)属于轻核聚变D.方程(1)中k10，方程(2)中d1E.方
8、程(1)中k1，方程(2)中d10【解析】方程(1)属于重核裂变，方程(2)属于轻核聚变，故A错，B、C对.据核反应中的质量数守恒和电荷数守恒，可求出k10，d1，故D对，E错.【答案】BCD4.(2016郑州一中检测)在实验室内较精准地测量到双衰变事例是在1987年公布的，在进行了7 960小时的实验后，以68%的置信度认出Se发生的36个双衰变事例，已知静止的Se发生双衰变时，将释放出两个电子和两个中微子e(中微子的质量数和电荷数都为零)，同时转变成一个新核X，则X核的中子数为_；若衰变过程释放的核能是E，真空中的光速为c，则衰变过程的质量亏损是_.【解析】衰变方程为：SeX2e2e，X核
9、的中子数为823646，由质能方程有：mc2E，m.【答案】465.(2016石家庄一中检测)用中子轰击铀核(U)，其中的一个可能反应是分裂成钡(Ba)和氪(Kr)两部分，放出3个中子.各个核和中子的质量如下：mU390.313 91027 kg，mn1.674 91027 kg；mBa234.001 61027 kg，mKr152.604 71027 kg.试写出核反应方程，求出反应中释放的核能.【解析】根据反应前后质量数守恒、电荷数守恒和反应中的能量守恒，就可以写出核反应方程.根据核反应前后的质量亏损，用爱因斯坦质能方程就可求出释放的核能.铀核裂变方程为nUBaKr3n，则核反应前后的质量
10、亏损为mmUmnmBamKr3mn3.5781028 kg.由爱因斯坦质能方程可得释放的核能为Emc23.5781028(3108)2 J3.220 21011 J.【答案】nUBaKr3n3.220 21011 J6.(2016苏州一中检测)天文学家测得银河系中氦的含量约为25%.有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的.(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核(H)聚变成氦核(He)，同时放出2个正电子(e)和2个中微子(e)，请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量；(2)研究表明，银河系的
11、年龄约为t3.81017 s，每秒银河系产生的能量约为11037 J(即P11037 J/s).现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量(最后结果保留一位有效数字)；(3)根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断.(可能用到的数据：银河系质量约为M31041 kg，原子质量单位1 u1.661027 kg,1 u相当于1.51010 J的能量，电子质量me0.000 5 u，氦核质量m4.002 6 u，氢核质量mp1.007 8 u，中微子e质量为零.)【解析】(1)4HHe2e2em4mpm2meEmc24.141012 J.(2)mm6.11039 kg氦的含量k2%.(3)由估算结果可知，k2%远小于25%的实际值，所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的.【答案】(1)4HHe2e2e4.141012 J(2)2%(3)银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的
