1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时素养评价十二核裂变(15分钟30分)一、选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分)1.链式反应发生的条件是()A.中子的再生率要小于1B.中子的再生率要不大于1C.燃料块的体积不能小于临界体积D.燃料块的体积不能大于临界体积【解析】选C。链式反应发生的条件是:(1)中子的再生率要大于1;(2)燃料块的体积不能小于临界体积。故C正确。2.(多选)当一个重核裂变时,它所产生的两个核()A.含有的质子总数较裂变前重核的质子数少B.含有的中子总数较裂变前重核的中子数少C.
2、裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量D.可能是多种形式的两个核的组合【解析】选B、D。由于在裂变反应中吸收了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错误,B正确;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,故C错误,在裂变反应中,产物并不是唯一的,故D正确。【加固训练】(多选)关于裂变反应,下列说法中正确的是()A.用中子轰击铀核发生裂变,其一定分裂为质量差不多的两部分B.铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量C.铀核发生裂变时可能分裂成二、三或四部分D.所有重核元素用中子轰击均能发生裂变反应【解析】选B、C。用中子轰击铀核的一种裂变形式为U
3、nBaKr+n,生成的钡和氪质量并非差不多,A错;铀核裂变为中等质量的原子核时,由比结合能曲线知一定释放能量,B正确;用中子轰击U和Pu(钚)等少数几种重核元素才能发生裂变反应,发生裂变的原子核可能分裂为二部分、三部分或四部分,但产生两部分的概率很大,C正确,D错误,故正确选项为B、C。3.裂变反应中释放出的能量来自于()A.核子消失转化为能量B.原子中电子与原子核的电势能减小C.入射的中子消失转化为能量D.原子核的比结合能变大,释放出能量【解析】选D。发生核反应过程中,核子数保持守恒,中子未消失,故A错误;能量来自于原子核内部,因重核分裂为中等质量的核时,比结合能增加而释放出能量,D正确。4
4、.1个铀235吸收1个中子发生核反应时,大约放出196 MeV的能量,则1 g纯铀235完全发生核反应放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)()A.NA196 MeVB.235NA196 MeVC.235196 MeVD.196 MeV【解题指南】解答本题时应先计算出1 g纯铀中所含的铀235的原子核数,根据原子核总数计算核能。【解析】选D。由于1 mol的铀核质量为235 g,1g铀235的摩尔数为,因此1 g铀235释放的能量E=196 MeV,故D正确。二、非选择题(6分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)5.1964年10月16日,我国在新疆罗布泊沙漠地区成功地进行了
5、第一颗原子弹爆炸试验,结束了中国无核时代。(1)原子弹爆炸实际上是利用铀核裂变时释放出很大能量。写出U核裂成Xe和Sr的反应方程式。铀原子核裂变自动持续下去的反应过程叫什么?产生这种反应的条件必须是什么?(2)为了防止铀核裂变的产物放出的各种射线对人体造成危害和对环境造成污染,需要采取哪些措施?(举两例说明)【解析】(1)UnXe Sr+n铀原子核裂变自动持续下去的反应过程叫链式反应。产生这种反应的条件必须是铀块的最小体积大于它的临界体积。(2)可采取的措施有:用厚厚的水泥层屏蔽射线;将核废料装入特制容器内,深埋地下。答案:见解析(10分钟20分)6.(6分)(多选)如图所示,“核反应堆”通过
6、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.中子的速度不能太快,否则不能发生核裂变B.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.裂变之后的新核氪的比结合能小于铀核的比结合能D.一个U裂变释放的能量是200 MeV,则该核反应中质量亏损约为3.610-28kg【解析】选A、B、D。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,故A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,故B正确;重核裂变,质量亏损,释放核能,比结合
7、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,故C错误;根据爱因斯坦质能方程可知,一个U裂变释放的能量是200 MeV,此过程中的质量亏损为:m=kg=3.610-28kg,故D正确。7.(14分)利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站。核电站消耗的“燃料”很少,但功率却很大,目前,核能发电技术已经成熟,我国已经具备了发展核电的基本条件。(1)核反应堆中的“燃料”是U,完成下面的核反应方程式UnSrXe+1n。(2)一座100万千瓦的核电站,每年需要多少浓缩铀?已知铀核的质量为235.043 9 u,氙核质量为135.907 2 u,锶核质量为89.907 7 u,中子质量为1.008 7 u。1 u=1.6610-27 kg,浓缩铀中铀235的含量占2%。【解析】(1)由质量数、电荷数守恒知核反应方程式为:UnSrXe+1n。(2)核电站每年放出的热量:Q=Pt=1.01093.610324365 J=3.21016 J。一个U裂变放出的热量:E=mc2=(235.043 9-89.907 7-135.907 2-91.008 7)1.6610-27(3108)2 J=2.310-11 J。需要浓缩铀:m=2.7104 kg。答案:(1)38(2)2.7104 kg关闭Word文档返回原板块
