2020高中物理 4.2《核裂变》每课一练

2020高中物理 4.2《核裂变》每课一练

‎4.2《核裂变》每课一练 ‎ ‎1.完成下列核反应方程式：‎ ‎+→++( )‎ ‎+→++3‎ ‎+→++3‎ 解析：由核反应前后质量数守恒、电荷数守恒知：①应是10，②应是56，③应是140.‎ 答案：10 56 140‎ ‎2.实验证明，速度与_________相当的中子最适于引发裂变，这样的中子就是“热中子”，或称_________.可以在铀棒周围放置慢化剂，常用的慢化剂有_________和_________.在核反应堆中隔棒可以_________，控制核反应速度.‎ 答案：热运动速度 慢中子 石墨、重水 吸收中子 ‎3.快中子增殖反应堆中用的核燃料是_________，它裂变释放出快中子，装在反应区周围的铀238吸收快中子后变成_________，铀239不稳定，经过两次β衰变后转变成新的钚239，这就是燃料增殖的秘密.‎ 答案：钚239 铀239‎ ‎4.在中子、质子、电子、正电子、α粒子中选出一个适当的粒子，分别填在下列反应的横线上：‎ ‎①→+_________‎ ‎②→+_________‎ ‎③+→+_________‎ 解析：由核反应前后质量数守恒、电荷数守恒，易知：①选α粒子，②选电子，③选中子.‎ 答案：① ② ③‎ ‎5.在研究的挥发性时，通过对的α衰变分析发现，它先衰变成()，再衰变成铹()，接着又衰变成钔().请用一个方程写出衰变成的核方程_____________.‎ 解析：其衰变方程依次是：‎ ‎→+‎ ‎→+‎ ‎→+‎ 由上面三个方程得：→+3.‎ 答案：→+3‎ ‎6.完成核反应方程：+→+________→++__________.‎ 解析：由质量数守恒、电荷数守恒易知：分别是、.‎ 答案： ‎ ‎7.一个铀235原子核完全裂变时放出的能量约为200 MeV.试计算‎1 kg铀完全裂变时能释放出多少能量.它相当于燃烧多少煤释放的能量？(煤的燃烧值为2.94×104 J/g)‎ 解析：E=×6.02×1023×200 MeV=5.12×1026 MeV ‎2.94×104·m=5.12×1026×1.6×10-19×106‎ m=2.78×‎109 g=2.78×‎106 kg.‎ 答案：5.12×1026 MeV 2.78×‎‎106 kg ‎8.在原子反应堆中，用石墨作减速剂，将铀核裂变产生的快中子，变成慢中子.若初速度为v0的中子与碳原子发生弹性正碰，且碳原子在碰撞之前是静止的.求中子与50个碳原子核发生碰撞后的速度是多少？(已知碳核的质量为中子质量的12倍)‎ 解析：设中子的质量为m，碳原子核的质量为M，则在中子与碳原子核发生碰撞的过程中：‎ mv0=mv1+MV mv02=mv12+MV2‎ 则中子碰后的速度为：v1=v0‎ 同理以后各次碰撞后中子的速度依次为：‎ v2=v1=()2v0‎ v3=v2=()3v0‎ ‎……‎ 以此类推，有：vn=vn-1=()nv0‎ 所以，当n=50时，中子的速度大小为：v50=()50v0=()50v0.‎ 答案：()50v0‎ ‎9.落在日本广岛的原子弹，约相当于2万吨炸药(TNT)释放的能量.已知2万吨TNT的能量为8.36×1013J，一个铀原子核裂变时释放的能量约为200 MeV，试问：该原子弹有多少个核发生裂变反应？这个原子弹中含的最小质量为多少？‎ 解析：200×1.6×10-19×106·n=8.36×1013‎ n=2.6×1024(个)‎ m=×‎235 g=1 ‎015 g=‎1.015 kg.‎ 答案：2.6×1024个 ‎‎1.015 kg