1、5核裂变1.我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇,1946年在法国巴黎发现了铀的三分裂和四分裂,这是我国科学家在核物理研究中做出的贡献,这是将中子打入铀核后所发生的核反应,它属于()A.人工核转变B.重核的裂变C.铀核的衰变D.轻核的聚变解析:铀核裂变的产物是多样的,所以我国科学家钱三强、何泽慧夫妇发现了铀核的三分裂和四分裂.答案:B2.在核反应中,控制铀235核裂变反应速度的方法是 ()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镉棒插入的深度,以改变中子数D.利用石墨与中子的碰撞,来改变中子的速度解析:控制核反应堆中核反应的速度是靠调节中子数来实现的.答案:C3.(多选)人类通过
2、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,建成核反应堆D.利用不可控制的慢中子链式反应,建成核反应堆答案:BC4.(多选)关于铀核裂变,下列说法正确的是()A.铀核裂变的产物是多种多样的,但只能裂变成两块B.铀核裂变时还能同时释放23个中子C.为了使裂变的链式反应容易进行,最好用浓缩铀235D.铀块的体积对产生链式反应无影响解析:铀核受到中子的轰击,会引起裂变,裂变的产物是各种各样的,具有极大的偶然性,但裂变成两块的情况多,也有的分裂成多块,并放出几个中子,铀235受中子的轰击时,裂变的概
3、率大,且可以俘获各种能量的中子而引起裂变,而铀238只有俘获能量在1 MeV以上的中子才能引起裂变,且裂变的概率小,而要引起链式反应,需使铀块体积超过临界体积.故上述选项B、C正确.答案:BC5.核反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置,它主要由哪四部分组成()A.核燃料、减速剂、控制棒和热交换器B.核燃料、减速剂、发热系统和传热系统C.核燃料、调速剂、碰撞系统和传热系统D.核燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统解析:核反应堆主要由核燃料、中子减速剂、控制棒和热交换器组成.因此A选项正确.答案:A6.1938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
4、线.下列关于这个实验的说法正确的是()A.这个实验的核反应方程是92235U+01n56144Ba+3689Kr+01nB.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92235U+01n56144Ba+3689Kr+301n,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,是能量极高的光子,选项D正确.答案:D7.潮汐能属于无污染
5、能源,但能量的转化率较低,相比之下,核能是一种高效的能源.(1)在核电站中,为了防止放射性物质泄漏,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳,压力壳和安全壳(如图甲所示).结合图乙可知,安全壳应当选用的材料是. 甲乙丙(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性,目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中,然后.A.沉入海底B.放至沙漠C.运到月球D.深埋地下(3)图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射.当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图乙分析可知工作人员受到了射线的辐射;当所有照相底片被感
6、光时,工作人员受到了射线的辐射.解析:现在核反应堆的外层用厚厚的水泥层,这样可保证核电的安全利用.核反应堆中的核废料应深埋于地下.答案:(1)混凝土(2)D(3)8.在所有能源中,核能具有能量密度大、地区适应性强的优势.在核电站中核反应堆释放的核能被转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能.(1)核反应方程式92235U+01n56144Ba+3689Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种,n为中子,X为待求粒子,a为X的个数,则X为,a=.以mU、mBa、mKr分别表示92235U、89144Ba、3689Kr核的质量,mn、mp分别表示中子、质子的
7、质量,c为光在真空中的传播速度,则在上述核反应过程中放出的核能E=.(2)有一座发电能力为P=1.00106 kW的核电站,核能转化为电能的效率=40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应,已知每次核反应过程放出的核能E=2.7810-11 J,92235U核的质量mU=39010-27 kg,求每年(1年=3.15107 s)消耗的92235U的质量.解析:(1)略.(2)反应堆每年提供的核能E总=PT,其中T表示1年的时间,以M表示每年消耗的92235U的质量,得MmU=E总E,解得M=mUPTE,代入数据得M=1.10103 kg.答案:(1)01n3(mU-mBa-mKr-2mn)c2(2)1.10103 kg
