PAGEPAGE1課時作業(十七)eq\a\vs4\al([全員參加·基礎練])1．(多選)當一個重核裂變時，它能產生的兩個核()A．肯定是穩定的B．含有的中子數較裂變前重核的中子數少C．裂變時釋放的能量等于俘獲中子時得到的能量D．可以是多種形式的兩個核的組合【解析】重核裂變為兩個中等質量的核時平均要放出2個或3個中子，裂變釋放的能量比俘獲中子的能量大，C錯誤．中子數會削減，故B正確．重核裂變的產物是多種多樣的，故A錯誤，D正確．【答案】BD2．在核反應中，限制鈾235核裂變反應速度的方法是()A．運用濃縮鈾B．變更鈾塊的臨界體積C．通過自動限制裝置，變更鎘棒插入的深度，以變更中子數D．利用石墨與中子的碰撞來變更中子的速度【解析】限制鈾235核裂變反應速度的方法是限制中子的數量，其有效方法是用汲取中子實力很強的鎘棒插入鈾燃料四周，鎘棒插入的深度不同，就會限制中子的數目，達到限制核反應的目的，C正確．【答案】C3．貧鈾炸彈是一種殺傷力很強的武器，貧鈾是提煉鈾235以后的副產品，其主要成分為鈾238，貧鈾炸彈不僅有很強的穿甲實力，而且鈾238具有放射性，殘留物可長期對環境起破壞作用而造成污染．人長期生活在該環境中會受到核輻射而患上皮膚癌和白血病．下列敘述錯誤的是()A．鈾238的衰變方程式：2eq\o\al(38,92)U→2eq\o\al(34,90)Th＋eq\o\al(4,2)HeB．2eq\o\al(35,92)U和2eq\o\al(38,92)U互為同位素C．人患皮膚癌和白血病是因為核輻射導致了基因突變D．貧鈾彈的穿甲實力很強，也是因為它的放射性【解析】鈾238具有放射性，放出一個α粒子，變成釷234，A正確．鈾238和鈾235質子數相同，互為同位素，B正確．核輻射能導致基因突變，是皮膚癌和白血病的誘因之一，C正確．貧鈾彈的穿甲力很強，是因為它的彈芯是由高密度、高強度、高韌性的鈾合金組成，攻擊目標時產生高溫化學反應，所以其爆炸力、穿透力遠遠超過一般炸彈，D錯．【答案】D4．鈾核裂變時，對于產生鏈式反應的重要因素，下列說法中正確的是()A．鈾塊的質量是重要因素，與體積無關B．為了使裂變的鏈式反應簡單發生，最好干脆利用裂變時產生的中子C．若鈾235的體積超過它的臨界體積，裂變的鏈式反應就能夠發生D．能否發生鏈式反應與鈾塊的質量無關【解析】要使鈾核裂變產生鏈式反應，鈾塊的體積必需大于臨界體積或鈾塊的質量大于臨界質量，只要組成鈾塊的體積小于臨界體積或質量小于臨界質量就不會產生鏈式反應，裂變反應中產生的中子為快中子，這些快中子不能干脆引發新的裂變，假如鈾塊的質量大，則其體積大，若超過臨界體積則發生鏈式反應，由此知A、B、D錯誤，C正確．【答案】C5．鎘棒在核反應堆中所起的作用是()A．使快中子變成慢中子B．使慢中子變成快中子C．使反應速度加快D．限制反應速度，調整反應速度的快慢【解析】鎘棒可以汲取中子，限制鎘棒插入反應堆的深度可以限制參加反應的中子數目，從而限制反應堆的反應速度，不肯定是加快反應速度，也可能是減慢反應速度，A、B、C錯誤，D正確．【答案】D6．1個鈾235核汲取1個中子發生核反應時，大約放出196MeV的能量，則1g純鈾235完全發生核反應放出的能量為(NA為阿伏加德羅常數)A．NA×196MeVB．235NA×196MeVC．235×196MeVD.eq\f(NA,235)×196MeV【解析】1g純鈾235有eq\f(1,235)×NA個鈾235核．因此1g純鈾235汲取中子完全發生核反應可以釋放出eq\f(NA,235)×196MeV能量．【答案】D7．我國秦山核電站第三期工程中有兩組60萬千瓦的發電機組，發電站的核能來源于eq\o\al(235,92)U的裂變，現有四種說法：①eq\o\al(235,92)U原子核中有92個質子，143個中子；②eq\o\al(235,92)U的一種可能裂變是變成兩個中等質量的原子核反應方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,54)Xe＋eq\o\al(95,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n；③eq\o\al(235,92)U是自然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年，上升溫度半衰期縮短；④一個eq\o\al(235,92)U裂變能放出200MeV的能量，合3.2×10－11J.以上說法中完全正確的是()A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②④【解析】由eq\o\al(235,92)U的質量數和電荷數關系易知①正確；由核反應方程中電荷數守恒和質量數守恒知②正確；半衰期不受外界因素干擾，故③錯誤；因為200MeV＝200×106×1.6×10－19J＝3.2×10－11J，所以④正確，故答案為D.【答案】D8．用中子轟擊鈾核(2eq\o\al(35,92)U)，其中的一個可能反應是分裂成鋇(1eq\o\al(41,56)Ba)和氪(eq\o\al(92,36)Kr)兩部分，放出3個中子．各個核和中子的質量如下：mU＝390.3139×10－27kg，mn＝1.6749×10－27mBa＝234.0016×10－27kg，mKr＝152.6047×10－27試寫出核反應方程，求出反應中釋放的核能．【解析】依據反應前后核的質量數守恒和核電荷數守恒，就可以寫出核反應過程．依據核反應前后的質量虧損，用愛因斯坦的質能方程就可求出釋放的核能．此鈾核裂變方程為eq\o\al(1,0)n＋2eq\o\al(35,92)U→1eq\o\al(41,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n，則核反應前后的質量虧損為Δm＝mU＋mn－mBa－mKr－3mn＝0.3578×10－27kg由愛因斯坦的質能方程可得釋放的核能為ΔE＝Δmc2＝0.3578×10－27×(2.9979×108)2J＝3.2157×10－11J.【答案】eq\o\al(1,0)n＋2eq\o\al(35,92)U→1eq\o\al(41,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n3.2157×10－11Jeq\a\vs4\al([超越自我·提升練])9．一個eq\o\al(235,92)U原子核在中子的轟擊下發生一種可能的裂變反應，其裂變方程為eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→X＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n，則下列敘述正確的是()A．X原子核中含有86個中子B．X原子核中含有141個核子C．因為裂變時釋放能量，依據E＝mc2，所以裂變后的總質量數增加D．因為裂變時釋放能量，出現質量虧損，所以生成物的總質量數削減【解析】X原子核中的核子數為(235＋1)－(94＋2)＝140個，B錯誤．中子數為140－(92－38)＝86個，A正確．裂變時釋放能量，出現質量虧損，但是其總質量數是不變的，C、D錯．【答案】A10．(多選)(2014·汕頭高二檢測)下面是鈾核裂變反應中的一個：eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(136,54)Xe＋eq\o\al(90,38)Sr＋10eq\o\al(1,0)n已知鈾235的質量為235.0439u，中子質量為1.0087u，鍶90的質量為89.9077u，氙136的質量為135.9072u，則此核反應中()A．質量虧損為Δm＝235.0439u＋1.0087u－89.9077u－135.9072uB．質量虧損為Δm＝(235.0439＋1.0087－89.9077－135.9072－10×1.0087)uC．釋放的總能量為ΔE＝(235.0439＋1.0087－89.9077－135.9072－10×1.0087)×(3×108)2JD．釋放的總能量為ΔE＝(235.0439＋1.0087－89.9077－135.9072－10×1.0087)×931.5MeV【解析】計算虧損質量時要用反應前的總質量減去反應后的總質量，二者之差可用“u”或“kg”作單位，故A錯，B對；質量單位為“u”時，可干脆用“1u的虧損放出能量931.5MeV”計算總能量，故D對；當質量單位為“kg”時干脆乘以(3.0×108)2，總能量單位才是焦耳，故C錯．【答案】BD11.eq\o\al(235,92)U受中子轟擊時會發生裂變，產生eq\o\al(144,56)Ba和eq\o\al(89,36)Kr，同時放出200兆電子伏特的能量．現要建設發電實力是50萬千瓦的核電站，用鈾235作為原子鍋爐的燃料．假設核裂變釋放的能量全部被用來發電，那么一天須要純鈾235的質量為多大？(阿伏加德羅常數取6.02×1023個/摩爾)【解析】核電站每一天的發電量為E＝Pt＝50×104×103×24×3600J＝4.32×1013J.據題意知，核電站一天的發電量就等于發電站在一天時間內鈾235裂變所釋放的總能量，故核電站每天所消耗的鈾235核的個數為n＝eq\f(E,200×106×1.6×10－19J)＝eq\f(4.32×1013,3.2×10－11)＝1.35×1024(個)．故發電站每一天須要的純鈾235的質量為m＝eq\f(n,NA)·M＝eq\f(1.35×1024,6.02×1023)×235×10－3kg＝0.527kg.【答案】0.52712．裂變反應是目前核能利用中常用的反應，以原子核eq\o\al(235,92)U為燃料的反應堆中，eq\o\al(235,92)U俘獲一個慢中子后發生裂變反應可以有多種方式，其中一種方式可表示為：eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(139,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋3eq\o\al(1,0)n235．04391.0087138.917893.9154反應方程下方的數字是中子及有關原子核靜止時的質量(以原子質量單位u為單位)，已知1u的質量對應的能量為931.5MeV，求：(1)該反應中放出的能量是多少MeV?(2)1kg鈾235大約產生多少能量？(保留【解析】(1)裂變前后的質量虧損為：Δm＝m