高中物理常用裂变反应堆的类型试题

在核反应堆里，用石墨作减速剂，使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速。假设中子与碳核发生的是弹性正碰，且碰撞前碳核是静止的。已知碳核的质量近似为中子质量的12倍，中子原来的动能为E₀，试求：
（1）经过一次碰撞后中子的能量变为多少？
（2）若E₀＝1.76MeV，则经过多少次碰撞后，中子的能量才可减少到0.025eV。

一个氘核()和一个氚核()结合一个氦核()时,质量亏损为。已知阿伏加德罗常数为，真空中的光速为。若1mol氘核完全发生核反应生成氦核，则这个反应中释放的能量为

A．

B．

C．

D．

（2）静止的锂核⁶₃Li俘获一个速度为8×10⁶ m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氮核⁴₂He，它的速度大小是8×10⁶ m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，求反应后产生的另一个粒子的速度。

两个氘核聚变产生一个中子和氦核（氦的同位素）。已知氘核的质量，m₀=2．0136u，氦核的质量3.0150u，中子的质量，m_u=1.0087u（1u相当于931MeV）。
（1）写出聚变方程并计算释放的核能。
（2）若反应前两个氘核的动能均为0.35MeV。它们对心正碰发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动能，则产生的氦核和中子的动能各为多大?

一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为
，则下列说法正确的是

A．X的原子核中含有86个中子

B．X的原子核中含有141个核子

C．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少

D．是天然放射性元素，它的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半

衰期可能变短也可能变长   

核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源.近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站.一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦，并释放一个中子.若已知氘原子的质量为，氚原子的质量为，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，.
写出氘和氚聚合的反应方程.
试计算这个核反应释放出来的能量.
若建一座功率为的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？
（一年按计算，光速，结果取二位有效数字）

由于铀235具有俘获慢中子而发生裂变的特点，但裂变时产生的中子速度很大，不易被铀235俘获而诱发新的裂变，所以在核反应堆中常用石墨作减速荆，当快中子与石墨原子核经过若干次弹性碰撞后变会变为慢中子．设每次碰撞前石墨的原子核都处于静止状态，一个具有初动能E₀的中子，去正面弹性碰撞质量是中子质量的k倍的石墨原子核，试问：
(1)第一次碰撞后，中子的动能是多少？
(2)第n次碰撞后，中子的动能是多少？
 

随着社会经济的发展，迫切需要大量的能源。因此，核能的应用作为第三次技术革命的标志之一，受到了人们的普遍重视．
（1）核电站中要用核反应堆使重核裂变，将释放出的巨大能量转化为电能．
①完成下列核反应方程式：
＋＋Zr＋3＋8＋反中微子（反中微子的质量数和核电荷数均为零）
②核裂变反应和化学反应有一些不同点，如：
a：对单位质量的物质而言，核裂变反应的能量远远大于化学反应释放的能量；
b：同一元素的不同同位素，它们的化学性质是相同的，但它们的核反应性质是不同的；
C：_________________________________________________________．
③核电站热量传递的循环系统中应用了钠钾合金作为传热介质，试根据钠钾合金的性质说明这一应用的两点理由：
a．______________________________________________；
b．___________________________________________________．
（2）依据上述核反应计算：
①lkg铀235全部裂变产生多少千焦的能量?
（已知：核的质量为235.0439u，中子（n）质量为1.0087u，钕（Nd）核的质量为    142.9098u，锆（Zr）核的质量为89.9047u，1u＝1.6606×10^－27kg．）
（3）核反应除释放巨大的能量外，还可以用来生产各种放射性同位素，请举例说明放   射性同位素在医疗和工业上的应用：①_____________________________________________；   ②_____________________________________________ ．

太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和、等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成。
（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R＝6.4×10⁶ m，地球质量m＝6.0×10²⁴ kg，日地中心的距离r＝1.5×10¹¹ m，地球表面处的重力加速度g＝10 m/s²，1年约为3.2×10⁷秒，试估算目前太阳的质量M。
（2）已知质子质量m_p＝1.6726×10^－27 kg，质量m_α＝6.6458×10^－27 kg，电子质量m_e＝0.9×10^－30 kg，光速c＝3×10⁸ m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。
（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×10³ W/m²。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）
 

如图所示，有界的匀强磁场磁感应强度为B="0.50" T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界.在磁场中A处放一个放射源，内装（镭），放出某种射线后衰变成（氡）.试写出衰变的方程.若A距磁场的左边界MN的距离OA="1.0" m时，放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器位置距经过OA的直线1.0 m.由此可以推断出一个静止镭核衰变时放出的能量是多少？保留两位有效数字.（取1 ｕ=1.6×10^-27 kg，电子电量e=1.6×10^-19 C）

现已建成的核电站利用的是

A．放射性元素衰变放出的能量	B．人工放射性同位素放出的能量
C．重核裂变放出的能量	D．轻核聚变放出的能量

原子弹和氢弹各是根据什么原理制造的

A．都是依据重核的裂变

B．都是依据轻核的聚变

C．原子弹是根据轻核聚变，氢弹是根据重核裂变

D．原子弹是根据重核裂变，氢弹是根据轻核聚变

在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂.中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？

是一种放射性元素，进行一系列放射性衰变，由图可知

A．图中m是84，n是206

B．①是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的

C．②是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的

D．从衰变成要经过6次①衰变，8次②衰变

合肥电视台2006年3月22日记者报道：由我国自行设计、研制的世界上第一个全超导托卡马克EAST（原名HT—7U）核聚变实验装置（又称“人造太阳”），近日已成功完成首次工程调试。该实验装置是国家“九五”重大科学工程，其开工报告于2000年10月获国家发改委正式批准。它的研制使中国核聚变研究向前迈出了一大步。下列核反应中有可能是该装置中进行的核反应的是(    )

A．

B．

C．

D．