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人教版 高中物理 选修3-5 19.6 同步练习习题（含答案解析）

重核的裂变

1．下列核反应中，表示核裂变的是( )

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A. 23892U→ 90Th＋2He

1144891B. 23592U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n 300C.15P→3014Si＋1e 4121D.94Be＋2He→ 6C＋0n

解析：重核的裂变是指重核在中子的轰击下分裂成中等质量原子核的核反应，故B正确。 答案：B

2．关于铀核裂变，下述说法正确的是( )

A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核 B．铀核裂变时还能同时释放2—3个中子

C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235 D．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，并放出几个中子的情况。铀235受慢中子的轰击时，裂变的概率大，而铀238只有俘获能量在1 MeV以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小。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：B、C

3．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．中子从铀块中通过时，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

解析：根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知，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。因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

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会发生。在裂变反应中核子数是不会减小的，如235 92U裂变为38Sr和 54Xe的核反应，其核反应方程为

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92U＋0n→38Sr＋ 54Xe＋100n，

其中各粒子质量分别为

mU＝235.043 9 u，mn＝1.008 67 u， mSr＝89.907 7 u，mXe＝135.907 2 u。 质量亏损为

Δm＝(mU＋mn)－(mSr＋mXe＋10mn) ＝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，因此选项A、B、C均错。重核裂变为中等质量的原子核时，由于平均质量减小，还会再发生质量亏损，从而释放出核能。综上所述，选项D正确。

答案：D

4．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

解析：铀235容易俘获慢中子发生裂变，而铀238只有俘获能量在1 MeV以上的中子才能发生裂变。铀核在发生链式反应时，铀块体积必须超过其临界体积，故仅A选项正确。

答案：A

5．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，它主要有哪四部分组成( ) A．原子燃料、慢化剂、冷却系统和控制调节系统 B．原子燃料、慢化剂、发热系统和传热系统 C．原子燃料、慢化剂、碰撞系统和传热系统 D．原子燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统 答案：A

6．山东荣成石岛湾核电站总装机规模400万千瓦。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

解析：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。

答案：A、B、C

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7．在核反应方程式235 92U＋0n→38Sr＋ 54Xe＋kX中( )

A．X是中子，k＝9 C．X是质子，k＝9

B．X是中子，k＝10 D．X是质子，k＝10

解析：核反应方程应遵循电荷数守恒和质量数守恒，在题目所给核反应中，设X的质子数为x，则核反应方程的左边质子数为92＋0＝92，右边质子数为38＋54＋x＝92，x＝0，X的质子数为0，所以X为中子，左边质量数为235＋1＝236，右边质量数为90＋136＋k×1＝236，k＝10，所以k的数值为10。

答案：B

2351948．一个 235→X＋38Sr92U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程式为 92U＋0n―

＋210n，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减少

解析：X原子核中的核子数为(235＋1)－(94＋2)＝140个，B错误；中子数为140－(92－38)＝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。

答案：A

9．人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。

(1)卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。

①_______________________________________________________________________。 ②_______________________________________________________________________。

在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，图18－1为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。

________________________________________________________________________。

图18－1

(2)在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作慢化剂。中子在重水中可与21H核碰撞减速，在石墨中与12 6C核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的