第六节 核裂变
1．(2020·安徽省明光中学高二下学期期中)如图是核反应堆的示意图，对于核反应堆的认识，下列说法正确的是( D )
A．铀棒是核燃料，核心物质是铀238
B．石墨起到吸收中子的作用
C．镉棒起到使中子减速的作用
D．水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线，避免放射性危害
解析：铀棒是核燃料，核心物质是铀235，选项A错误；在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，选项BC错误；水泥防护层的作用是为了阻隔γ射线，避免放射性危害，选项D正确。
2．(2020·山东省滕州一中高二下学期检测)下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是( AC )
A．如图甲，一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
B．如图乙，铀核裂变的核反应方程可能是：U→Xe＋Sr＋n
C．如图丙，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片，则此为α衰变，1和2的径迹均是顺时针方向
D．如图丁，卢瑟福通过此实验建立了原子核式结构模型，实验时，若将荧光屏和显微镜分别放在位置1、2、3。则能观察到粒子数量最多的是位置1
解析：如图甲，一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，该过程释放核能，生成的产物更稳定，因此衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故A正确；如图乙，铀核裂变的核反应方程可能是：n＋U→Xe＋Sr＋2n用中子轰击铀核才能发生反应，故B错误；如图丙，原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成的两粒子动量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定则知：若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆，若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以为电性相同的粒子，可能发生的是α衰变，由左手定则可知，两粒子都沿顺时针方向做圆周运动，C正确。D观察到粒子数量最多的应是3处。
3．(2020·山东寿光实验中学高二下学期检测)1945年7月，为了加速日本军国主义的灭亡，促使日本早日无条件投降，美国在日本的广岛、长崎投下了两枚原子弹。落在日本广岛的原子弹，其爆炸力相当于2×104 t TNT爆炸的能量(约8.4×1013 J)，由此可知该原子弹中铀235的质量是多少千克？(已知裂变的核反应方程U＋n→Ba＋Kr＋3n＋201 MeV，阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023)
答案：1.02 kg
解析：由核反应方程知，一个铀核裂变能放出201 MeV的能量，1 mol铀核裂变放出的能量为ΔE1＝6.02×1023×201 MeV＝1.936×1013 J,1 mol铀核的质量为0.235 kg，则原子弹中铀核的质量为m＝×0.235 kg＝×0.235 kg＝1.02 kg。
