1、课后训练基础巩固1铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法正确的是( )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2关于原子反应堆，下面哪种说法是错误的( )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的速率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内能3(天津) 一个 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235 9U X ，则下列叙述正确的是( )25 910n48Sr10nAX 原子核中含有
2、 86 个中子BX 原子核中含有 141 个核子C因为裂变时释放能量，根据 Emc 2，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41 个铀 235 核吸收 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(N A 为阿伏加德罗常数)( )AN A196 MeV B235 N A196 MeVC235196 MeV D 196 MeV2355关于重核的裂变，以下说法正确的是( )A核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量B中子从铀块中穿过时，一定发生链式反应C重核裂变释放出大量能量，产生明显
3、的质量亏损，所以核子数要减小D由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能6国家重大科技专项示范项目 CAP1400 核电站，于 2013 年在山东荣成石岛湾开工建设。核电站与火电站相比较，其优势在于( )A核燃料释放出的能量远大于相等质量的煤放出的能量B就可采储量来说，地球上核燃料资源远多于煤炭C核电站造成的污染远小于相等发电能力的火电站D核电站比火电站更容易建造能力提升7我国秦山核电站第三期工程中有两个 60 万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于的裂变，现有四种说法：235 9U 原子核中有 92 个质子，143 个中子； 2
4、的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为 35 9 235 9U10n ; 1 4Xe180Sr+n 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；235 9一个 裂变能放出 200 MeV 的能量，合 3.21011 J。 U以上说法中完全正确的是( )A BC D8 受中子轰击时会发生裂变，产生 和 ，同时放出 200 MeV 的能量。235 9U14 56Ba893Kr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6.0210
5、23/mol)9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 aX2351 90U+n4 56B923Kr是反应堆中发生的许多核反应中的一种，X 为待求粒子，a 为 X 的个数，则 X 为_，a_，以 mU、m Ba、m Kr 分别表示 、 、 核的质量，m n、m p235 9U14 6B923Kr分别表示中子、质子的质量，c 为光在真空中传播的速度，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 P1.00 106 kW 的核电站，核能转化
6、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中放出的核能E2.7810 11 J， 核的质量 MU39010 27 kg。求每年 (1 年3.1510 7 s)消耗的235 9的质量。235 9U10曾落在日本广岛上爆炸的原子弹，相当于 2 万吨 TNT 炸药放出的能量。原子弹放出的能量约 8.41013 J，试问有多少个 原子核进行分裂？该原子弹中含 的质量235 9 235 9U最小限度为多少千克？(一个 原子核分裂时产生的能量约为 200 MeV)235 9参考答案1. 答案：C 点拨：使铀核裂变产生链式反应，铀块的体积必须大于临界体积，
7、只要组成铀块的体积小于临界体积，就不会产生链式反应。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。相同密度下，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答案：C 点拨：石墨的作用是使中子减速。3. 答案： A 点拨：X 原子核中的核子数为(2351) (942)140( 个)，B 错误。中子数为 140(9238)86( 个) ，A 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，C、D 错。4. 答案：D 点拨：由于 1 mol 的铀核质量为 235 g,1 g 铀 235 的物质的量为 ，因1235此 1
8、g 铀 235 释放的能量 E 196 MeV，故 D 正确。235AN5. 答案：D 点拨：根据重核发生裂变的条件和裂变放出能量的原理分析可知，裂变时铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程。其释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量。链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于其临界体积。如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子核，则链式反应就不会发生。在裂变反应中核子数是不会减少的，如 裂变为 和 的核反应，其核反应方程为：235 9U9038Sr16 54Xe ，235 910n8Sr16 4en其中各粒子质量分别为mU235.043 9 u，m n1.008 67 u，mS
9、r89.907 7 u，m Xe135.907 2 u，质量亏损为 m(m Um n)(m Srm Xe10m n)0.151 0 u 。可见铀核裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的，核子数是不会减少的，因此 C错误；重核裂变为中等质量的原子核时，由于平均质量减少，发生质量亏损，从而释放出核能。故 D 正确。6. 答案：ABC 点拨：核电站与火电站相比，相等质量的核燃料放出的能量比煤放出的能量要大很多，地球上可开采核矿石储量所能提供的能量约为煤、石油的 15 倍，只要措施得当，核电站造成的污染很小，核能属于清洁能源，A、B、C 均正确；核电站的建造难度较大，D 错误。7. 答案：D 点拨：由
10、 的质量数和电荷数关系易知正确；由核反应方程中电235 9U荷数守恒和质量数守恒知正确；半衰期不受外界因素干扰，故错误；通过计算知正确，故答案为 D。8. 答案：0.527 kg点拨：核电站每天的发电量为：EPt 50104103243 600 J4.3210 13 J据题意知，核电站一天的发电量就等于发电站在一天时间内铀 235 裂变所释放的总能量，故核电站每天所消耗的铀 235 核的个数为：n 个 个1.3510 24 个619201.0134.20故发电站每一天需要的纯铀 235 的质量为：m M 235103 kg0.527 kg。AN2438.9. 答案：(1)中子( ) 3 m U
11、( mBam Kr2m n)c210n(2)110.477 kg点拨：(1)依据核电荷数守恒的质量数守恒定律可判断 X 为中子( )，且 a3，据爱10n因斯坦的质能方程 Emc 2，即 E mU(m Bam Kr2m n)c2。(2)依题意可知，P1.0010 6 kW，t 3.1510 7 s，40%，MU390 1027 kg，E2.7810 11 J。则 W 输出 P t再据 W 总 ，即 W 总 ，输 出 Pt则核反应次数为 n tE则每年消耗的 U 的质量 MU 总 n MU，23592即 MU 总 MU110.477 kg。PtE10. 答案：2.610 24 个 1.015 kg点拨：一个 原子核分裂时所产生的能量约为235 9200 MeV200 106 eV2.0 1081.61019 J3.210 11 J。设共有 n 个 核发生裂变，则 2n 2.610 24(个 )138.40铀的质量 m23510 3 kg1.015 kg243.610
