16.26.2 核裂变和核变反应堆同步练习核裂变和核变反应堆同步练习一、单选题1.贝克勒尔在 120 年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用 下列属于放射性衰变的是 .()A. B. 146 14 7 + 0 123592 + 1 0 131 53 + 103 39 + 2 1 0C. D. 21 + 3 1 4 2 + 1 042 + 27 13 30 15 + 1 0【答案】A【解析】解：A、A选项的反应释放出电子，属于 衰变，故A正确；B、B选项属于重核裂变，故B错误；C、B选项属于轻核聚变，故C错误；D、D选项是发现中子的反应，不是放射性衰变，故D错误故选：A2.有关下列四幅图的说法正确的是 ()A. 甲图中，球以速度v碰撞静止球，若两球质量相等，碰后的速度一定122为vB. 乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C. 丙图中，射线甲由 粒子组成，射线乙为 射线，射线丙由 粒子组成D. 丁图中，链式反应属于轻核聚变【答案】B【解析】解：A、甲图中，两球碰撞过程动量守恒，碰撞过程机械能不增加，如果两球质量相等，则碰撞后的速度不大于v，但不是一定等于v，故A错误；2B、乙图中，图中光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大，故B正确；C、丙图中，由左手定则可知，甲带正电，则甲射线由 粒子组成，乙不带电，射线乙是 射线，丙射线粒子带负电，则丙射线由电子组成，故C错误；D、图 4 中链式反应属于重核裂变，故D错误；故选：B 23.下面列出的是一些核反应方程94 + 2 1 10 5 + 42 + 4 2 7 3 + 3015 30 14 + 其中 ()A. X是质子，Y是中子，Z是正电子B. X是正电子，Y是质子，Z是中子C. X是中子，Y是正电子，Z是质子D. X是正电子，Y是中子，Z是质子【答案】D【解析】解：根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为 1，质量数为 0，则X为正电子；Y的电荷数为 0，质量数为 1，则Y为中子；Z的电荷数为 1，质量数为 1，则Z是质子故选：D4.下列说法中不正确的是 ()A. 目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变B. 原子核内的中子转化成质子和电子，产生的电子发射到核外就是 射线C. 氢原子从激发态向基态跃迁时，电子的动能增加，电势能减少，原子总能量减少D. 氡的半衰期为天，4 个氡原子核，经天后一定剩下 1 个原子核3.87.6【答案】D【解析】解：A、核电站的能量来自于重核裂变，故A正确B、 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的，故B正确；C、根据牛顿第二定律，结合库仑力提供向心力，当从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能减小，原子的总能量减小，故C正确；D、半衰期对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用 故D错误；.本题选择错误的，故选：D5.铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：，则可能是 235 92 +1 0 + + 21 0 + ()A. B. C. D. 140 54 +93 36141 56 +92 36141 56 +93 38140 54 +94 38【答案】D【解析】解：根据核反应的特点可知，核反应前后质量数和电荷数都守恒，根据各选项中的数据可知，A都不守恒，B质量数不守恒，C电荷数不守恒，D正确故选：D 36.2017 年量子通信卫星“墨子号”首席科学家潘建伟获得“物质科学奖”。对于有关粒子的研究，下列说法正确的是 ()A. 在铀核的裂变中，当铀块的体积小于“临界体积”时，不能发生链式反应B. 铀元素的半衰期为T，当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化C. 轻核聚变的过程质量增大，重核裂变的过程有质量亏损D. 比结合能小的原子核结合成 或分裂成 比结合能大的原子核时一定吸收能量()【答案】A【解析】解：A、在铀核的裂变中，当铀块的体积小于“临界体积”时，不能发生链式反应，故A正确。B、半衰期的大小与温度无关，由原子核内部因素决定，故B错误。C、轻核聚变和重核裂变都有质量亏损，都向外辐射能量，故C错误。D、比结合能小的原子核结合成 或分裂成 比结合能大的原子核时有质量亏损，释放核()能，故D错误。故选：A。7.国家大科学工程-中国散裂中子源于 2017()年 8 月 28 日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台。下列核反应中放出的粒子为中子的是 ()A. 俘获一个 粒子，产生并放出一个粒子147178B. 俘获一个 粒子，产生并放出一个粒子27133015C. 俘获一个质子，产生并放出一个粒子11584D. 俘获一个质子，产生并放出一个粒子6332【答案】B【解析】解：A、俘获一个 粒子，产生后，新粒子的质量数为，14717814 + 417 = 1电荷数为：，所以粒子为质子。故A错误；7 + 28 = 1B、俘获一个 粒子，产生后，粒子的质量数为，电荷数为：2713301527 + 430 = 1，所以粒子为中子。故B正确；13 + 215 = 0C、俘获一个质子，产生后，粒子的质量数为，电荷数为：1158411 + 18 = 4，所以粒子为 粒子。故C错误；5 + 14 = 24D、俘获一个质子，产生后，粒子的质量数为，电荷数为：63326 + 13 = 4，所以粒子为 粒子。故D错误3 + 12 = 2故选：B。二、多选题8.核泄漏中的钚是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，增加患癌()的风险 已知钚的一种同位素的半衰期为 24100 年，其衰变方程为.239 94，则下列说法中正确的是 239 94 +4 2 + ()A. 衰变发出的 射线是波长很短的光子，穿透能力很强B. 上述衰变方程中的X含有 143 个中子C. 8 个经过 24100 年后一定还剩余 4 个239 94D. 衰变过程中总质量不变【答案】AB【解析】解：A、衰变发出的 射线是电磁波，是波长很短的光子，穿透能力很强，故A正确B、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为 92，质量数为 235，则中子数为143，故B正确C、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数的原子核不适用，故C错误D、衰变的过程中有能量放出，可知有质量亏损，故D错误故选：AB9.一个原子核进行一次 衰变后成为原子核，然后又进行一次 衰变，成为原子核；，它们的质量数a，c，f及电荷数b，d，g之间应有的关 系是 ()A. B. C. D. = + 4 = + 1 = + 1 = + 1【答案】ACD【解析】解：进行一次 衰变后成为原子核，方程式为：，根据 + 4 2电荷数守恒、质量数守恒知， = + 4 = + 2又进行一次 衰变，成为原子核，方程式为：，根据电荷数守恒、质 +0 1量数守恒知， = = 1可知，故A、C、D正确，B错误。 = + 4 = + 1 = + 1故选：ACD。510. 科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：和下列表述正确的有 + 42 + 3 1 + 4.921 + 3 1 4 2 + + 17.6.()A. X是中子B. Y的质子数是 3，中子数是 6C. 两个核反应都没有质量亏损D. 氘和氚的核反应是核聚变反应【答案】AD【解析】解：A、根据核反应方程：，X的质量数：21 + 3 1 4 2 + ，核电荷数：，所以X是中子。故A正确；1= 2 + 34 = 11= 1 + 12 = 0B、根据核反应方程：，X是中子，所以Y的质量数： + 42 + 3 1，核电荷数：，所以Y的质子数是 3，中子数是2= 4 + 31 = 62= 2 + 10 = 3故B错误；3.C、根据两个核反应方程可知，都有大量的能量释放出来，所以一定都有质量亏损。故C错误；D、氘和氚的核反应过程中是质量比较小的核生成质量比较大的新核，所以是核聚变反应。故D正确。故选：AD。11. 已知氘核的平均结合能是，质量为，氚核的平均结合能是，1.0912.78质量为，氦核的平均结合能是，质量为，中子的质量为，在某次27.0334核反应中，1 个氘核和 1 个氚核结合生成 1 个氦核，则下列说法中正确的是 ()A. 这个核反应质量亏损为 = 1+ 23B. 核反应方程为 2 1 + 3 1 4 2 + 1 0C. 核反应过程中释放的核能是 MeV17.6D. 目前核电站都采用上述核反应发电【答案】BC【解析】解：A、根据质量数与质子数守恒知同时有一个中子生成，反应方程为，依据质量亏损定义，则有：，故A错21 + 3 1 4 2 + 1 0 = 1+ 234误；B、1 个氘核和 1 个氚核结合生成 1 个氮核，根据质量数与质子数守恒知同时有一个中子生成，反应方程为故B正确；21 + 3 1 4 2 + 1 0.C、氘核的比结合能是，氚核的比结合能是，氦核的比结合能是1.092.78，根据能量守恒定律可知，核反应过程中释放的核能是：7.03故C正确4 7.032 1.093 2.78 = 17.6 .6D、1 个氘核和 1 个氚核结合生成 1 个氮核及一个中子，这是聚变反应，而目前核电站都采用核裂变发电 故D错误；.故选：BC12. 下列关于核反应的说法中正确的是 ()A. 目前已建成的核电站的能量都来自于重核裂变B. 重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少C. 由图可知，原子D和E聚变成原子核F要吸收能量D. 由图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能【答案】AD【解析】解：A、目前世界上正在工作的核电站都是利用原子核的裂变反应释放核能的，核聚变反应目前还没有能很好的控制，故A正确；B、重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，但核子数不变，故B错误；C、由图可知，原子D和E聚变成原子核F，是轻核聚变，要放出能量，故C错误；D、由图可知，原子核A裂变成原子核B和C是重核裂变，要放出能量，故D正确；故选：AD 三、计算题13. 原来静止的原子核，发生 衰变后放出一个动能为的 粒子，求：0生成的新核动能是多少？(1)如果衰变释放的能量全部转化为 粒子及新核的动能，释放的核能是多少？(2) 亏损的质量是多少？(3) 【答案】解：衰变方程为： (1) 4 2 + 4 2在衰变