2020高中物理 4.2《核裂变》每课一练

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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
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