第六节 核裂变

请同学们认真完成 [练案15]
基础夯实 
一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)
1.U吸收一个慢中子后,分裂成Xe和Sr,还放出( C )
A.1个α粒子 B.3个中子
C.10个中子 D.10个质子
解析:设放出的粒子的质量数为x,电荷数为y,核反应过程满足质量数守恒和电荷数守恒。由题意可知
则
由此判定该核反应放出的一定是中子,且个数是10,C选项正确。
2.中国承诺到2020年碳排放量下降40%~45%。为了实现负责任大国的承诺,我国将新建核电站项目。目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( A )
A.U+n―→Sr+Xe+10n
B.Na―→Mg+e
C.N+He―→O+H
D.U―→Th+He
解析:重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核,A是裂变反应,A正确;B为β衰变,C是发现质子的反应,D是α衰变。
3.1938年哈恩用中子轰击铀核,发现产物中有原子核钡(Ba)、氪(Kr)、中子和一些γ射线。下列关于这个实验的说法中正确的是( D )
A.这个实验的核反应方程是U+n―→Ba+Kr+n
B.这是一个核裂变过程,反应后粒子质量之和大于反应前粒子质量之和
C.这个反应中释放出的能量不可以用爱因斯坦的质能方程来计算
D.实验中产生的γ射线穿透能力极强
解析:根据质量数守恒、电荷数守恒,铀核裂变的核反应方程应为:U+n―→Ba+Kr+3n,选项A不正确;铀核裂变过程中产生γ射线,放出能量,发生质量亏损,释放的能量根据爱因斯坦的质能方程计算,选项B、C不正确;核反应中产生的γ射线,穿透能力极强,是能量极高的光子,选项D正确。
4.在核反应中,控制铀235核裂变反应速度的方法是( C )
A.使用浓缩铀
B.改变铀块的临界体积
C.通过自动控制装置,改变镉棒插入的深度,以改变参与反应的中子数
D.利用石墨与中子的碰撞来改变中子的速度
解析:在核反应中,使用的浓缩铀达到临界条件才能发生链式反应;在反应中石墨作为“慢化剂”使快中子减速为慢中子,使铀核能进一步反应,故它们都不是用来控制核反应速度的方法,A、B、D错误。调节中子数目是控制反应速度的方法,镉棒具有很强的吸收中子的能力,C正确。
5.下列说法正确的是( AC )
A.卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为He+N→O+H
B.铀核裂变的核反应是U→Ba+Kr+2n
C.已知质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3,那么,2个质子和2个中子结合成一个α粒子,释放的能量是(2m1+2m2-m3)c2
D.铀(U)经过多次α、β衰变形成稳定的铅(Pb)的过程中,有4个中子转变成质子
解析:根据物理学史知选项A正确;铀核裂变必须吸收慢中子,B错误;根据爱因斯坦质能方程,知C正确;U→Pb+8He+6e,有6个中子转变或质子,故D错误。
6.(2020·陕西省汉中市高二下学期期末)根据《中国核电中长期发展规划》,到2020年,全国核电规划装机容量达到5 800万千瓦。关于核反应和核能下列说法正确的是( BD )
A.所有的核反应过程都会出现质量亏损,因此都会向外释放能量
B.核反应U→Th+He属于α衰变
C.钚的半衰期为24 100年,8个钚原子经过24 100年后还一定剩余4个
D.裂变反应堆中,镉棒的作用是吸收中子,控制反应速度
解析:不是所有的核反应都有质量亏损,例如弹性散射就没有质量亏损,而常见的核反应例如天然放射现象、核裂变、核聚变等只要存在能量的释放,那么就意味着体系发生了质量亏损,A错误;α衰变是指衰变产生α粒子,B正确;经过一个半衰期未发生衰变的质量为原来的一半,对大量原子遵循统计规律,少数原子不成立,C错误;裂变反应堆中,镉棒的作用是吸收中子,控制反应速度,D正确。