1、第十九章 原子核课前预习作业课堂检测作业课时6 核裂变课后巩固作业基础训练课前预习作业一、选择题1链式反应中，重核裂变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是()A质子 B中子 C粒子 D粒子B解析：在重核的裂变中，铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变，所以重核裂变时放出的可使裂变反应不断进行下去的粒子是中子2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D解析：发生裂变反应过程中，核子数保持守恒，中子未消失，故A、C错误；能量来自于原子核内部，由于重核在分裂为中等质量的原子核时，比结合能增加而
2、释放出能量，B错误，D正确3关于核反应堆，下列说法错误的是()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C解析：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41938年哈恩用中子轰击铀核(235 92U)，发现产物中有原子核钡
3、(144 56Ba)、氪(8936 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235 92U10n144 56Ba8936Kr10nB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这个反应中释放出的能量不可以用爱因斯坦的质能方程来计算D实验中产生的射线穿透能力极强D解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，铀核裂变的核反应方程应为235 92U10n144 56Ba8936Kr310n，选项A不正确；铀核裂变过程中产生射线，放出能量，发生质量亏损，释放的能量根据爱因斯坦的质能方程计算，选项B、C不正确；核反应中产生的射线，穿透能力极强，是能量极高
4、的光子，选项D正确5(多选)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少C裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量D可能是多种形式的两个核的组合BD解析：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，在裂变反应中，产物并不是唯一的，故C错误，D正确6(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235 92U的裂变，下列说法正确的是()A.235 92U原子核中有92个质子，1
5、43个中子B.235 92 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235 92U10n139 54Xe9538Sr210nC.235 92 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235 92U裂变能放出200 MeV的能量，合3.21011 JABD解析：由 235 92 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；因为200 MeV2001061.61019 J3.21011 J，所以D正确7(多选)福岛第一核电站在地震后，数秒内就将控制棒插入核反应堆芯，终止了铀的裂变链
6、式反应但海啸摧毁了机组的冷却系统，因裂变遗留的产物铯、钡等继续衰变不断释放能量，核燃料棒温度不断上升，对周边环境产生了巨大的危害则下列说法中正确的是()A控制棒通过吸收中子来实现对核反应的控制B大量的被污染的海水外泄，对周边环境产生了巨大的危害C核裂变遗留物铯、钡等原子的质量可能比铀原子质量大D核泄漏中放射性物质对人类是有害的ABD解析：控制棒通过吸收中子来实现对核反应速度的控制，选项A正确；大量的被污染的海水外泄，泄漏中放射性物质对周边环境产生了巨大的危害，选项B、D正确；因为核反应有能量释放，可知铯、钡等原子的质量比铀原子质量小，故C错误二、非选择题8.235 92U受中子轰击时会发生裂变
7、，产生 139 56Ba和9436Kr，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，用铀235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？(阿伏加德罗常数取6.021023 mol1)答案：0.527 kg解析：每天发电的总量E243.61035108 J4.321013 J.要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目n4.32101321081.610191.351024(个)则对应的质量m nNA1.3510246.021023235103 kg0.527 kg.基础训练课堂检测作业一、单项选择题1铀核裂变时，对于产生链式反
8、应的重要因素，下列说法中正确的是()A铀块的质量是重要因素，与体积无关B为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的中子C若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生D能否发生链式反应与铀块的质量无关C解析：要使铀核裂变产生链式反应，铀块的体积必须大于临界体积，但铀核的质量无论怎样，只要组成铀块的体积小于临界体积，则不会发生链式反应，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如果铀块的质量大，则其体积大，若超过临界体积则发生链式反应，由此知A、B、D错误，C正确2关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列说法正确的是()A镉棒能释放中子，依靠释放中子
9、的多少控制反应速度B用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量C利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中子数量D镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用，利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度C解析：镉棒并不能释放中子，也不能使中子减速，对铀核裂变也没有阻碍作用，而是利用对中子吸收能力强的特点，控制中子数量的多少而控制核反应速度，故C正确31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)()ANA196 MeV B.235NA 196 MeVC235196 MeV D.NA235196 MeVD解析：由于1
10、 mol的铀核质量为235 g,1 g铀235的物质的量为 1235mol，因此1 g铀235释放的核能ENA235196 MeV，选项D正确二、多项选择题4铀核裂变反应中的一个为235 92U10n136 54Xe9038Sr1010n，已知铀235的质量为235.043 9 u，中子的质量为1.008 7 u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2 u，已知u为质量单位，1 u相当于931.5 MeV能量则此核反应中()A质量亏损为m(235.043 91.008 789.907 7135.907 2)uB质量亏损为m(235.043 91.008 789.
11、907 7135.907 2101.008 7)uBDC释放总能量为E(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7)(3108)2 JD释放总能量为E(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7)931.5 MeV解析：质量亏损是反应物与生成物之差，差值可用“u”或“kg”作单位，前者直接用1 u的亏损放出931.5 MeV的能量计算，后者核能的单位是J.三、非选择题5现有的核电站比较广泛采用的核反应之一是235 92U10n14360NdZr310n801e(1)核反应方程中的 是中微子，它不带电，质量数为零
12、，试确定生成物锆(Zr)的电荷数与质量数(2)已知铀(U)核的质量为235.049 3 u，中子的质量为1.008 7 u，钕(Nd)核质量为142.909 8 u，锆核质量为89.904 7 u；又知1 u1.660 61027 kg，试计算1 kg铀235大约能产生多少能量答案：(1)40 90(2)8.321013 J解析：(1)锆的电荷数Z9260840，质量数A23614690；(2)1 kg铀235的铀核个数为N1 000235 6.0210232.561024(个)不考虑核反应中生成的电子质量，一个铀核反应发生的质量亏损为m0.217 4 u.1 kg铀235完全裂变产生的能量约
13、为ENmc28.321013 J.6某型号导弹核潜艇水下最大航速为45节(1节1.852 km/h)核反应堆最大输出功率为4.5万千瓦，最大续航里程为20万海里(1海里1.852 km)假设1个 235 92 U核裂变放出的能量是200 MeV，铀矿石含铀235的浓度是4%，求：(1)当核反应堆达到最大输出功率时，每秒有多少个铀235原子核发生裂变(2)核潜艇一次至少要装入铀矿石多少千克答案：(1)1.41018(个)(2)220 kg解析：(1)当核反应堆达到最大输出功率时，每秒发生裂变的铀235原子核数NPmtE4.510712001061.610191.41018(个)(2)最大续航时间tmxv2.010545 h1.6107 s，铀235的摩尔质量M235 g/mol，设需装入铀矿石的质量为m，由PmtmNEm4%MNAE，得需装入铀矿石的质量mMPmtm4%NAE2354.51071.61074%6.0210232001061.61019 g2.2105 g220 kg.谢谢观赏！Thanks!