1、119.6 核裂变基础达标练1(多选)下列说法正确的是( )A裂变与衰变相同，也能自发进行B核反应堆中链式反应速度可人工控制C核电站用的核燃料必须是纯铀棒D核武器原子弹，应用的是重核裂变答案 BD解析 裂变不能自发进行，A 错误；核电站用的核燃料是铀棒，其成分是天然铀或浓缩铀(铀 235 的含量占 2%4%)，不是纯铀棒，C 错误；镉棒控制核反应堆中链式反应速度，B 正确；原子弹应用的是重核裂变，D 正确。2(多选)当一个重核裂变时，它所产生的两个核( )A含有的质子数比裂变前重核的质子数少B含有的中子数比裂变前重核的中子数少C裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量D可能是多种形式的两个核的
2、组合答案 BD解析 由于在裂变反应中吸收一个中子而释放出几个中子，质子数没有发生变化，而两个新核的中子数减少，A 错误，B 正确；反应前后质量发生了亏损而释放出能量，并不等于俘获中子时得到的能量，在裂变反应中，产物并不是唯一的，故 C 错误，D 正确。3(多选)关于重核的裂变，以下说法中正确的是( )A一种重核只能存在一种裂变方式B一种重核可以有多种裂变方式C重核核子的平均质量比中等质量核的核子的平均质量大，因而裂变时，存在质量亏损，释放大量核能D中等质量核的核子平均质量比重核的核子平均质量大，因而裂变时存在质量亏损，释放大量核能答案 BC解析 一种重核可以有多种裂变方式，A 错误，B 正确；
3、重核核子的平均质量比中等质量核的核子的平均质量大，C 正确，D 错误。4(多选)下列说法中正确的是( )A核能发电对环境的污染比火力发电要小B核能发电对环境的污染比火力发电要大C目前所有核电站都只利用重核裂变释放大量的核能D核能是非常清洁的能源，无任何污染答案 AC解析 目前核电站都用核裂变，核能是比较清洁的能源，但也有一定的污染，故 A、C2正确，B、D 错误。5下列方程中，表示核裂变的是( )A. U Th He23892 23490 42B. U n Ba Kr3 n23592 10 13956 9436 10C. C N e146 147 0 1D. Be He C n94 42 12
4、6 10答案 B解析 裂变是重核分裂成中等质量的原子核的核反应，选项 B 正确。选项 A 为 衰变，选项 C 为 衰变，选项 D 为发现中子的人工核转变，A、C、D 错误。6(多选)人类通过链式反应来利用核能的方式有下列哪两类( )A利用可控制的快中子链式反应，制成原子弹B利用不可控制的快中子链式反应，制成原子弹C利用可控制的慢中子链式反应，建成核反应堆D利用不可控制的慢中子链式反应，建成核反应堆答案 BC解析 原子弹爆炸时，铀块的体积大于临界体积，快中子直接被铀核吸收，发生裂变反应，放出核能，链式反应速度不可控制，极短的时间内释放出大量的核能，A 错误，B 正确；核反应堆释放核能的速度是稳定
5、的，利用可控制的慢中子链式反应建成，C 正确，D 错误。因此答案选 B、C。7镉棒在核反应堆中的作用是( )A使快中子变慢中子B使慢中子变快中子C使反应速度加快D控制反应速度，调节反应速度的快慢答案 D解析 在核反应堆中石墨起变快中子为慢中子的作用，A、B 错误；镉棒起吸收中子、控制反应速度、调节功率大小的作用，C 错误，D 正确。8(多选)下列说法中正确的是( )A铀核裂变的核反应是 U Ba Kr2 n23592 14156 9236 10B已知质子、中子、 粒子的质量分别为 m1、 m2、 m3，那么，质子和中子结合成一个 粒子，释放的能量是(2 m12 m2 m3)c2C铀( U)经过
6、多次 、 衰变形成稳定的铅( Pb)的过程中，有 6 个中子转变成23892 20682质子D一个处于 n5 能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中能够辐射 10 种不同频率的电磁波答案 BC解析 铀核裂变有多种裂变的方式，但是每一种都要有慢中子的参与，即反应方程的前面也要有中子。故核反应方程： U n Ba Kr3 n。故 A 错误；质子、中子、23592 10 14156 9236 10 粒子的质量分别为 m1、 m2、 m3，两个质子和两个中子结合成一个 粒子，减小的质量是3(2m12 m2 m3)，根据质能方程得：释放的能量是(2 m12 m2 m3)c2。故 B 正确；根据质量数和
7、电荷数守恒知：23820648，发生 8 次 衰变；9282286，发生 6 次 衰变， 衰变的实质即为中子转化为质子同时释放电子，所以有 6 个中子转变成质子。故C 正确；一个处于 n5 能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中最多能够辐射 4 种不同频率的电磁波。故 D 错误。题组通关练9(1)贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀 235 以后的副产品，其主要成分为铀 238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀 238 具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染。人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病。下列叙述错误的是( )A铀 238 的衰变方程式： U
8、Th He23892 23490 42B. U 和 U 互为同位素23592 23892C人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变D贫铀炸弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性(2)一个钚的同位素 Pu 静止在匀强磁场中，垂直于磁场方向释放一个 粒子，变23994成铀的同位素，同时辐射能量为 E0.09 MeV 的光子(动量不计)。钚核质量为M0238.999655 u， 粒子质量 m4.001509 u，反冲铀核质量为 M234.993470 u。写出核衰变方程； 粒子和铀核的动能各是多少 MeV。答案 (1)D (2) Pu He U23994 42 235924.19 MeV 0.07
9、 MeV解析 (1)铀 238 具有放射性，放出一个 粒子，变成钍 234，A 正确。铀 238 和铀235 质子数相同，互为同位素，B 正确。核辐射能导致基因突变，是皮肤癌和白血病的诱因之一，C 正确。贫铀炸弹的穿甲力很强，是因为它的弹芯是由高密度、高强度的铀合金组成，所以其穿透力远远超过一般炸弹，D 错误。(2) Pu He UE23994 42 23592 粒子和反冲核的总动能为 E EU( M0 m M)931.5 MeV E4.26 MeV，不计光子动量，根据动量守恒， 粒子和反冲核动量大小相等，方向相反，而动能 Ek ，所p22m以 ，则 粒子动能 E (E EU)4.19 MeV
10、，铀核动能 EU (E EU)EEU Mm MM m mM m0.07 MeV。10(1)2011 年，日本发生 9 级地震，福岛第一核电站严重受损，大量放射性铯 Cs13755和碘 I 进入大气和海水，造成对空气和海水的放射性污染。下列说法正确的是( )1315A核反应堆中的核废料不再具有放射性，对环境不会造成影响B铀核裂变的一种可能核反应是 U Cs Rb2 n23592 13755 9637 10C放射性碘 I 发生 衰变的方程为 I Xe e1315 1315 13154 0 1D. U 裂变形式有多种，每种裂变产物不同，质量亏损不同，但释放的核能相同23592(2)处于静止状态的某原
11、子核 X，发生 衰变后变成质量为 M 的原子核 Y，被释放的 粒子垂直射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，测得其圆周运动的半径为 r，设 粒子质4量为 m，质子的电荷量为 e，试求：衰变后 粒子的速率 v 和动能 Ek ；衰变后 Y 核的速率 vY和动能 EkY；衰变前 X 核的质量 MX。答案 (1)C (2) m M2Berm 2B2e2r2m 2BerM 2B2e2r2M 2B2e2r2c2 (1m 1M)解析 (1)核反应堆中的核废料具有很强的放射性，需要装入特制的容器，深埋地下，故 A 错误；铀核裂变 U 需俘获中子才能进行，故 B 错误； U 裂变形式有多种，质量23592 23592亏损不同，则利用 E mc2知释放的核能不同，故 D 错误。C 正确。(2)因为 Bqv m ， 粒子的电荷量为 q2 e，有v2rv ， Ek mv 。2Berm 12 2 2B2e2r2m由动量守恒 mv MvY0，所以 vY ， EkY Mv 。2BerM 12 2Y 2B2e2r2M由质能方程： E mc2，而 E Ek EkY，所以 m ，2B2e2r2c2 (1m 1M)衰变前 X 核的质量：MX m M m m M 。2B2e2r2c2 (1m 1M)
