高中物理人教版 选修3-5 第十九章 原子核 6.核裂变

一、单选题

1. 难度：简单

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．原子核的平均结合能变大，释放出能量

2. 难度：简单

铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，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．为了使铀235裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的快中子

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．裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关

3. 难度：简单

链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是(  )

A.质子       B.中子      C.β粒子    D.α粒子

4. 难度：简单

贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染．人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病．下列叙述错误的是(  )

A．铀238的衰变方程式为：→＋

B.和互为同位素

C．人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变

D．贫铀弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性

5. 难度：简单

利用重核裂变释放核能时选用铀235，主要因为(  )

A．它比较容易发生链式反应

B．能自动裂变，与体积无关

C．铀核比较容易分裂成为三部分或四部分，因而放出更多的核能

D．铀235价格比较便宜，而且它裂变时放出的核能比其他重核裂变时放出的核能要多

6. 难度：中等

一个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＋―→＋＋2，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

7. 难度：简单

如图所示，镉棒在核反应堆中的作用是(  )

A．使快中子变慢中子

B．使慢中子变快中子

C．使反应速度加快

D．控制反应速度，调节反应速度的快慢

二、多选题

8. 难度：中等

下面是铀核裂变反应中的一个：＋―→＋＋10

已知铀235的质量为235.043 9u，中子质量为1.008 7u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2u，则此核反应中(  )

A．质量亏损为Δm＝235.043 9u＋1.008 7u－89.907 7 u－135.907 2u

B．质量亏损为Δm＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)u

C．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)×(3×10⁸)²J

D．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.0087)×931.5MeV

三、填空题

9. 难度：简单

核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，是常用的核燃料，受一个中子轰击后裂变成和两部分，并产生    个中子。要使链式反应发生，裂变物质的体积要    （选填“大于”或“小于”）它的临界体积。

10. 难度：简单

裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：

＋―→＋＋3。

已知的原子质量为235.043 9u，的原子质量为1.008 7u，的原子质量为138.917 8u，的原子质量为93.915 4u，且1u的质量对应的能量为9.3×10²MeV，此裂变反应释放出的能量是________MeV。

四、计算题

11. 难度：中等

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，完成下面的核反应方程式＋―→＋＋10；

(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．1 u＝1.66×10^－27 kg，浓缩铀中铀235的含量占2%.

12. 难度：中等

2015年，是我国纪念抗日战争和世界反法西斯战争胜利70周年。1945年7月，为了加速日本军国主义的灭亡，促使日本早日无条件投降，美国在日本的广岛、长崎投下了两枚原子弹。落在日本广岛的原子弹，其爆炸力相当于2×10⁴t TNT爆炸的能量(约8.4×10¹³J)，由此可知该原子弹中铀235的质量是多少千克？(已知裂变的核反应方程＋→＋＋3＋201 MeV，阿伏加德罗常数N_A＝6.02×10²³)