第1节核反应和核能知识点题库

某原子核反应堆由铀棒、镉棒、慢化剂、冷却剂和水泥防护层等组成，关于它们的作用，下列说法中不正确的是（）

A . 铀棒是核反应堆的燃料 B . 镉棒是吸收中子的材料 C . 慢化剂（如石墨、重水等）起减慢核反应的作用 D . 冷却剂把反应堆的热量传递出去，同时使反应堆冷却

下列说法不正确的是（）

A . $\text{[math]}$ H+ $\text{[math]}$ H→ $\text{[math]}$ He+ $\text{[math]}$ n是α衰变 B . $\text{[math]}$ U+ $\text{[math]}$ n→ $\text{[math]}$ Xe+ $\text{[math]}$ Sr+2 $\text{[math]}$ n是裂变 C . $\text{[math]}$ Ra→ $\text{[math]}$ Rn+ $\text{[math]}$ He是α衰变 D . $\text{[math]}$ Na→ $\text{[math]}$ Mg+ $\text{[math]}$ e是裂变

一个静止的铀核 $\text{[math]}$ U（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核 $\text{[math]}$ Th（原子质量为228.0287u）．（已知：原子质量单位1u=1.67×10^﹣²⁷kg，1u相当于931MeV，本题计算结果用Mev作为能量单位）

（1）写出核衰变反应方程；
（2）算出该核衰变反应中释放出的核能；
（3）若反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？

如图所示，镉棒在核反应堆中的作用是( )

A . 使快中子变慢中子 B . 使慢中子变快中子 C . 使反应速度加快 D . 控制反应速度，调节反应速度的快慢

下列说法中正确的是( )

A . 卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为 $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ B . 铀核裂变的核反应是： $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ +2 $\text{[math]}$ C . 质子、中子、α粒子的质量分别为m₁、m₂、m₃ ，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是 $\text{[math]}$ D . 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大

据国内媒体报道，中国南海“充电宝”的构想即将实现，大陆第一座海上浮动核电站即将建设完成。据专家透露，中国计划建造20个海上浮动核电站，主要用于海水淡化、资源开发以及为护航潜艇和南海各地区供电。此类核电站采用的是“核裂变”技术, $\text{[math]}$ 受中子轰击时会发生裂变，产生 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，同时放出能量，已知每个铀核裂变时释放的能量约为200 MeV，阿伏加德罗常数取N_A＝6.0×10²³mol^－¹。则下列说法中正确的是（）

A . 核反应方程为： $\text{[math]}$ ® $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ +2 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 的结合能比 $\text{[math]}$ 的结合能大 C . 只有铀块的体积不小于临界体积时才能发生链式反应 D . 若有 1mol的铀发生核反应，且核裂变释放的能量一半转化为电能，则产生的电能约为 9.6×10¹²J

东方超环是我国自主设计建造的全超导托卡马克核聚变实验装置，该装置的终极目标是实现可控核聚变。核聚变反应方程为： $\text{[math]}$ ，其中X粒子是（）

A . 中子 B . 电子 C . 正电子 D . 质子

太阳释放的巨大能量来源于核聚变。一个氘核与一个氚核聚变成一个氦核的同时释放出一个中子，若氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为 $\text{[math]}$ 真空中的光速为 $\text{[math]}$ ，那么一个氘核和一个氚核发生核聚变时，释放的能量是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

下列说法中正确的是（）

A . 机械波和光有波动性，实物粒子不具有波动性 B . 用弧光灯发出紫外线照射锌板并发生光电效应后，锌板带正电 C . 由于核聚变需要很高的环境温度， $\text{[math]}$ H和 $\text{[math]}$ H发生聚变过程中是需要从外界吸收能量的 D . 构成物体的质量是守恒不变的

一个质量为m₁的氘核（ $\text{[math]}$ ）和一个质量为m₂的氚核（ $\text{[math]}$ ）聚合成一个质量为m₃的氦核（ $\text{[math]}$ ）时放出一个质量为m₄的新粒子，光速为c。下列说法中正确的是（）

A . 该核反应过程的方程是 $\text{[math]}$ B . 由核反应过程质量守恒可知 $\text{[math]}$ C . 此核反应放出的能量等于 $\text{[math]}$ D . 该核反应与原子弹爆炸过程的核反应是同一类型

原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ 的质量为2.0136u， $\text{[math]}$ 的质量为1.0078u， $\text{[math]}$ 的质量为4.0026u， $\text{[math]}$ 的质量为1.0087u，1u=931MeV/c²则有（）

A . k=1，d=4 B . k=2，d=2 C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

下列核反应式中，X代表质子的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

在大约 50 至 60 亿年之后，太阳内部的氢元素几乎会全部消耗殆尽，核心将发生坍缩。在太阳核心发生坍缩前，太阳的能量来源于内部的核反应，下列关于太阳的核反应的说法错误的是（　　）

A . 核反应是太阳内部的核裂变 B . 核反应需要达到极高温度 C . 核反应前后核子的平均质量减小 D . 核反应前后核子总质量数不变

实现核电池小型化、安全可控化一直是人类追求的目标，玉兔二号月球车就是采用核电池来提供能量的，其原理是将放射性同位素衰变时放出的载能粒子，通过换能器转变为电能。玉兔二号月球车核电池的放射源是 $\text{[math]}$ ，其衰变方程为 $\text{[math]}$ ，钚238的半衰期为88年。已知钚238、α粒子、X的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　）

A . 温度升高钚238的半衰期缩短 B . X的质子数为142 C . 一个钚 $\text{[math]}$ 衰变成X，释放的核能为 $\text{[math]}$ D . 经过176年后，核电池内剩余钚238的质量变为初始质量的 $\text{[math]}$

2021年5月28日，中科院合肥物质研究院的EAST装置，首次使中国“人造太阳”等离子体的电子温度达到1.2亿度，维持了101秒。已知中国“人造太阳”中的核反应方程是 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ H的比结合能为1.09MeV， $\text{[math]}$ H的比结合能为2.78MeV，由此可知 $\text{[math]}$ He的比结合能为（）

A . 7.03MeV B . 5.56MeV C . 4.36MeV D . 3.87MeV

考古学上利用“碳钟”，也就是利用 $\text{[math]}$ 来推测古文物产生的年代。已知 $\text{[math]}$ 的衰变产物中有稳定的 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的半衰期为 $\text{[math]}$ 年，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 的衰变方程为 $\text{[math]}$ B . 该衰变过程中原子核内减少一个中子 C . 一个 $\text{[math]}$ 核发生衰变释放的核能为 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 原子的质量， $\text{[math]}$ 为光速 $\text{[math]}$ D . 已经死亡 $\text{[math]}$ 年的古树中不会含有 $\text{[math]}$ 原子

下列说法正确的是（）

A . 将放射性元素的温度降低，它的半衰期会发生改变 B . 核反应方程 $\text{[math]}$ 中的X代表 $\text{[math]}$ 粒子，所以这是一个 $\text{[math]}$ 衰变 C . 氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长等于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长 D . 核反应： $\text{[math]}$ 中X为中子， $\text{[math]}$