高中物理常用裂变反应堆的类型试题

2010年上海世博会场馆设施采用很多太阳能技术，太阳的能量来源于氢核的聚变，每次聚变反应可以看作是4个氢核()结合成1个氦核()，同时放出正电子()，已知氢核的质量为，氦核的质量为，正电子的质量为，真空中光速为，下列关于氢核聚变的说法正确的是(    )

A．核反应方程为

B．核反应方程为

C．每次核反应所释放的能量为

D．每次核反应所释放的能量为

太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个毩粒子，同时发射两个正电子，若太阳辐射能量的总功率为P，质子H、氦核He、正电子e的质量分别为m_p、m_α、m_e，真空中的光速为c，求：
（1）写出核反应方程式．
（2）核反应所释放的能量△E．
（3）1s内参与上述热核反应的质子数目．

下列说法正确的是：                                                                                     （   ）

A．按卢瑟福的核式结构模型可知原子直径的数量级为10^-15m

B．原子核发生衰变时电荷数和质量数都守恒

C．叫原子核的裂变

D．我国秦山核电站发电是利用轻核的聚变

一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子，同时放出一个光子。已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法中正确的是（   ）

A．这个反应的核反应方程是

B．这个核反应既不是聚变反应也不是裂变反应

C．辐射出的光子的能量

D．辐射出的光子的波长

某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为++；++X+方程式中1、表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：

原子核
质量/u	1.0078	3.0160	4.0026	12.0000	13.0057	15.0001

A．X是，              B．X是，
C．X是，              D．X是，

下列几幅图的有关说法中正确的是__________。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径不是任意的

B．发现少数α粒子发生了较大偏转，因为原子的质量绝大部分集中在很小空间范围

C．光电效应实验和康普顿效应实验说明了光具有粒子性

D．射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷

E．链式反应属于重核的裂变

下列说法中正确的是

A．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间

B．（镭）衰变为（氡）要经过1次α衰变和1次β衰变

C．β射线是原子核外的电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流

D．中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量

据BBC报道，前英国政府辐射事务顾问巴斯比博士表示，日本核电站的问题极为严重，尤其令人担心的是福岛核电站三号反应堆。他称，该反应堆现在遇到了麻烦，因为它使用的是一种不同的燃料：它不是铀，而是一种铀钚混合燃料，而钚是极为危险的，因此一旦这种物质泄漏出来，将使海啸灾难雪上加霜。钚是世界上毒性第二大的物质（世界上毒性第一大的物质为钋）。一片药片大小的钚，足以毒死2亿人，5克的钚足以毒死所有人类。钚的毒性比砒霜大4．86亿奥倍，一旦泄露入太平洋全人类都玩完！239Pu，半衰期24390年。关于钚的危害的认识，你认为错误的是（  ）

A．钚是具有很强的放射性

B．钚是重金属，进入人体会破坏细胞基因从而导致癌

C．钚的半衰期比铀要长的多

D．钚核的裂变反应能放出巨大的能量

要使氘核聚变，必须使氘核之间的距离接近到，也就是接近到核力能够发生作用的范围．物质温度很高时，氘原子将变为等离子体，等离子体的分子平均动能为，叫玻耳兹曼常数，T为热力学温度．两个氘核之间的电势能，式中k为静电力常量，r为电荷之间的距离，则氘核聚变的温度至少为

A．

B．

C．

D．

[物理—选修3-5](15分)
关于原子核的结合能，下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对I个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。
Ａ.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.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
C．铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能
D.比结合能越大，原子核越不稳定
Ｅ.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能

人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分.选对3个得5分;每选错1个扣3分，最低得分为0分).

A．由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量

B．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能

C．已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大。

D．在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度

E. 在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏

下列说法正确的是    ．

A．汤姆生发现了电子，并提出了原子的栆糕模型

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小

D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期将增大

核聚变能量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2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u, 1u=1.66×10^－27kg。
（1）写出氘和氚聚合的反应方程；
（2）试计算这个核反应释放出来的能量；
（3）若建一座功率为3.0×10⁵kW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3.2×10⁷s计算，光速c=3.0×10⁸m/s，结果取二位有效数字）

下列说法正确的是____。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．在单缝衍射的实验中，假设只有一个光子通过单缝，该光子不可能落在暗条纹处

B．一个处于第四能级的氢原子最多能够放出3种频率的光子

C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D．比结合能越大，原子核越稳定

E.β射线电离能力比a射线弱，β射线穿透能力比r射线弱

热核反应是一种理想能源的原因是      (        )

A．就平均每一个核子来说，热核反应比重核裂变时释放的能量多

B．对环境的放射性污染较裂变轻，且较容易处理

C．热核反应的原料在地球上储量丰富

D．热核反应的速度容易控制