1、课时训练19核裂变一、综合题1.下列关于重核裂变的说法中,正确的是()A.核裂变反应是一个吸能反应B.核裂变反应是一个放能反应C.核裂变反应的过程质量亏损D.核裂变反应的过程质量增加答案:BC2.为了安全核反应堆要用厚厚的混凝土将其完全封闭。这里的混凝土层所起的作用是防止()A.核爆炸B.射线外泄C.核燃料外泄D.快中子外泄答案:BCD3.原子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.原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统B.原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统C.原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统D.原子燃料、中子源、原子能存聚系统和输送系统答案:A解析
2、:通过学习,我们知道核反应堆的构成分四部分:原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统。4.2009年12月28日,我国首批三代核电AP1000自主化依托项目中国电力投资集团公司山东海阳核电项目一期工程正式开工。山东海阳核电站位于海阳市留格庄镇原冷家庄和董家庄,地处三面环海的岬角东端,占地面积2 256亩,海阳核电站全部建成之后,将成为迄今为止中国最大的核能发电项目。关于海阳核电站能量来自于()A.天然放射性元素衰变放出的能量B.人工放射性同位素衰变放出的能量C.重核裂变放出的能量答案:C解析:世界上现在和平利用核能均采用重核裂变释放的能量。5.裂变反应中释放出的能量来自于()A.核子消失转化为
3、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,释放出能量答案:D解析: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。6.一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为U+nSr+n,则下列叙述正确的是()A.X原子核中含有86个中子B. X原子核中含有141个核子C.因为裂变时释放能量,根据E=mc2,所以裂变后的总质量数增加D.因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质量数减少答案: A解析:X原子核中的核子数为(235+1)-(
4、94+2)=140,B项错误。中子数为140-(92-38)=86,A项正确。裂变时释放能量,出现质量亏损,但是其总质量数是不变的,所以C、D项错误。7.某核反应堆每小时消耗浓缩铀(铀235的含量占5%)200 g,假定每个铀核裂变时释放的能量是200 MeV,核反应堆的效率为90%,求该核反应堆的输出功率。答案:2.0108W解析:200 g浓缩铀中铀235的含量为m=200 g5%=10 g,则10 g铀235中含有的原子数为n=NA=6.0210232.561022。这些铀在1 h内释放的能量为Q=nE=2.5610222001061.610-19J8.191011J,则此核反应堆的输出
5、功率为P= W2.0108W。8.我国现有核电站6个,现役核电机组有11个。其中最早建设的浙江嘉兴的秦山核电站位于杭州湾畔,一期工程是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的30万千瓦压水堆核电站。秦山三期核电站采用加拿大成熟的坎杜6重水堆核电技术。已知铀核U)裂变生成钡Ba)和氪Kr)。已知Ba、Kr以及中子的质量分别是235.0439 u、143.9139 u、88.8973 u和1.0087 u。我国秦山核电站一期工程的功率为30104 kW,假如U能够完全发生裂变,其中有一半核能转化为电能。则电站一年要消耗多少U?(已知1 u=1.6610-27kg)答案:231.1 kg解析:核裂变方程为BaKr+n。则一个U裂变释放出来的核能E=(235.043 9 u-143.9139 u-88.8973 u-21.0087 u)c2=0.215 31.6610-27(3108)2J=3.2110-11J每年核电站产生的总能量:E=Pt=30107365243 600 J=9.4611015 J所以每年消耗的铀核个数为N=个=5.8941026个因此每年需要铀的总质量为:m=m=mmol=23510-3 kg=231.1 kg。