高中物理常用裂变反应堆的类型试题

中子n、质子p、氘核D的质量分别为m_n、m_p、m_D.现用光子能量为E的γ射线照射静止的氘核使之分解,反应方程为γ+D=p+n.若分解后的中子、质子的动能可视为相等,则中子的动能是(    )

A．［(mD-mp-mn)c^2-E］	B．［(mp+mn-mD)c^2+E］
C．［(mD-mp-mn)c^2+E］	D．［(mp+mn-mD)c^2-E］

下列核反应或核衰变方程中,符号“X”表示中子的是(    )

A．Be+He→C+X

B．N+He→O+X

C．Hg+n→Pt+2H+X

D．U→Np+X

已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克两种夸克组成的，上夸克带电为e,下夸克带电为-e,e为电子所带电荷量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l,l=1.5×10^-15 m，试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力（库仑力）.

一个静止的氮核N俘获一个速度为2.3×10⁷ m/s的中子生成一个复核A，A又衰变成B、C两个新核.设B、C的速度方向与中子速度方向相同，B的质量是中子的11倍，速度是10⁶ m/s，B、C在同一匀强磁场中做圆周运动的半径比R_B∶R_C=11∶30.求：
(1)C核的速度大小；
(2)根据计算判断C核是什么.
(3)写出核反应方程式.

铋核（Bi）要放出一个α粒子变成另一个粒子，已知α粒子动能为89.5×10^-5 eV，另一粒子动能为22.5×10⁵ eV，则（不计反冲核动能）
（1）完成核反应方程；
（2）1 g铋212全部衰变成铅208所放出的能量是多少？

为确定爱因斯坦质能联系方程ΔE=Δmc²的正确性，设计了如下实验：用动能为E₁="0.9 " MeV的质子去轰击静止的锂核Ｌi，生成两个α粒子，测得这两个α粒子的动能之和为E="19.9" MeV.
(1)写出该核反应方程；
(2)计算核反应过程中释放出的能量ΔE；
(3)通过计算说明ΔE=Δmc²的正确性.(计算中质子、α粒子和锂核Ｌi的质量分别取：m_p="1.007" 3  u，m_α="4.001" 5  u，m_Ｌi="7.016" 0  u)

两个中子和质子结合成一个α粒子时，其核反应方程式是____________，该反应可放出28.30 MeV的能量；三个α粒子结合成一个碳核时，可放出7.26 MeV的能量，由此可推出：6个中子和6个质子结合成一个碳核时，可释放出的能量为____________MeV.

在氢原子中，电子（质量为m，电荷量为e）绕核做半径为r的匀速圆周运动从而形成电流，那么电子绕核运动的周期T=____________（设静电力常量为k）.若电子在基态时运动形成的电流为I，当它处于量子数n=3的激发态时，所形成的电流为____________.

He是月球上特有的能源材料，月球上总共有100万吨³He，这是由于太阳风中带有大量的中子，这些中子打入月球表面的__________中形成的.月球表面稀薄的气体里，每1 cm³有数千个³He分子，科学家设想收集这些³He可以在月球上建立__________发电站，并用这些电能开发月球，用不完的电能可以通过____________形式送往地球.

钍核Th经过6次α衰变和4次β衰变后变成铅核，则（   ）

A．铅核的符号为Pb，它比Th少8个中子

B．铅核的符号为Pb，它比Th少16个中子

C．铅核的符号为Pb，它比Th少16个中子

D．铅核的符号为Pb，它比Th少12个中子

原子在不停地做热运动，为了能高精度地研究孤立原子的性质，必须使它们几乎静止下来并能在一个很小的空间区域停留一段时间，例如纳米技术中需要移动或修补分子.科学家已发明了一种称为“激光制冷”的技术，原理如下：
在一个真空室内，一束非常准直的Na-23原子束（通过样品在1 000 K高温下蒸发而获得，原子做热运动的速率近似为v₀="1" 000 m/s),受一束激光的正面照射，如图15-2-3所示.设原子处在基态，运动方向与激光光子的运动方向相反，选好激光频率使光子能量E等于钠原子第一激发态与基态间能量差，原子就能吸收它而发生跃迁，跃迁后原子的速度为v₁，随后该原子发射光子并回到基态.设所发射光子的运动方向与速度v₀的方向总是相同的，此时原子的速度为v₂,接着重复上述过程，直到原子的速度减小到零.

图15-2-3
（1）吸收与发射光子的总次数为多少？
（2）原子停留在激发态上的时间称为原子在这种状态下的寿命，大小约为10^-8 s.忽略每次吸收与发射光子的时间，按上述方式，原子初速度v₀减小到零，共需多长时间？该时间内原子共走过的路程为多少？（E=3.36×10^-19 J，钠原子的质量m=3.84×10^-26 kg,N_A=6.0×10²³ mol^-1,c=3.0×10⁸ m/s）

匀强磁场中有一个静止的氮核N，被与磁场方向垂直、速度为v的α粒子击中形成复合核，然后沿相反方向释放出一个速度也为v的质子，则以下说法正确的是（   ）
①质子与反冲核的动能之比为17∶25
②质子与反冲核的动量大小之比为1∶5
③质子与反冲核的动量大小之比为8∶17 
④质子与反冲核在磁场中旋转频率之比为17∶8

A．①②

B．③④

C．①③

D．②④

关于核力，下列说法中正确的是（   ）
①原子核内每个核子只跟与它们相邻的核子间才有核力作用 ②核力既可能是引力，又可能是斥力 ③核力对核子做正功，原子核要释放核能 ④原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用

A．①③

B．②④

C．①②

D．③④

以m_D、m_p、m_n分别表示氘核、质子、中子的质量，则（   ）

A．mD=mp+mn	B．mD=mp+2mn
C．mn＞mp+mn	D．mD＜mp+mn

如图15-2-1所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场B，LL′是一厚纸板，MM′是荧光屏.实验时，发现在荧光屏O、P两处有亮斑，则此时磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线与实验相符的有（   ）

图15-2-1

	磁场方向	到达O点射线	到达P点射线
A B C D	竖直向上 竖直向下 垂直纸面向内 垂直纸面向外	β射线 α射线 γ射线 γ射线	α射线 β射线 β射线 α射线