第3节核聚变和受控热核反应知识点题库

近几年来，原子物理学家在超重元素的探测方面取得了重大进展，1996年，科学家在研究两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核

经过6次α衰变后的产物是

,由此判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是( )

A . 124、259 B . 124、265 C . 112、265 D . 112、277

某人工核反应如下：P+₁₃²⁷AL→X+N式中P代表质子，N代表中子，X代表核反应产生的新核．由反应式可知，新核X的质子数为，中子数为．

一个静止的铀核

（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

（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）。

（1）写出核衰变反应方程并算出该核衰变反应中释放出的核能；
（2）假设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？

下列说法正确的是（）

A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B . β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子 C . 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 D . 放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关

下列说法中正确的是6（）

A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应 B . 中等核的平均结合能比重核的平均结合能小，所以重核裂变要放出能量 C . 只要有核反应发生，就一定会释放出核能 D . 轻核中质子数与中子数大致相等，重核中中子数小于质子数

在正负电子对撞机中，一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子．设正、负电子的质量在对撞前均为m，对撞前的动能均为E，光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则对撞后转化成光子的波长等于（）

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

2个质子和1个中子结合成氦3( $\text{[math]}$ )反应方程式为： $\text{[math]}$ .已知每个质子质量为1.007277u，中子质量为1.008665u，氦核的质量为3.002315u，求 $\text{[math]}$ 的结合能．(已知1u＝1.6606×10^－27kg)

氘核( $\text{[math]}$ )和氚核( $\text{[math]}$ )的核反应方程如下： $\text{[math]}$ ，设氘核的质量为m₁ ，氚核的质量为m₂ ，氦核的质量为m₃ ，中子的质量为m₄ ，则核反应过程中释放的能量为(　　)

A . (m₁＋m₂－m₃)c² B . (m₁＋m₂－m₃－m₄)c² C . (m₁＋m₂－m₄)c² D . (m₃＋m₄－m₁－m₂)c²

我国自主研究制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献.下列核反应方程中属于聚变反应的是（）

A . $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ ＋3 $\text{[math]}$

图甲为研究光电效应的电路图；图乙为静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核 $\text{[math]}$ 衰变后产生的新核Y和某种射线的径迹。下列说法不正确的是（）

A . 图甲利用能够产生光电效应的两种(或多种)频率已知的光进行实验可测出普朗克常量 B . 图甲电源的正负极对调，在光照条件不变的情况下，可研究得出光电流存在饱和值 C . 图乙对应的衰变方程为 $\text{[math]}$ D . 图乙对应的衰变方程为 $\text{[math]}$

一个静止的铀核 $\text{[math]}$ (原子质量为232.0372 u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026 u)后衰变成钍核 $\text{[math]}$ (原子质量为228.0287 u)．(已知1 u相当于931.5 MeV的能量，结果均保留两位有效数字)

（1）写出铀核的衰变方程；
（2）求该衰变反应中释放出的核能为多少MeV。

氘核和氚核聚变的核反应方程为 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ 的比结合能是2.78MeV， $\text{[math]}$ 的比结合能是1.09MeV， $\text{[math]}$ 的比结合能是7.03MeV，则（）

A . 该核反应释放17.6MeV能量 B . 该核反应释放3.16MeV能量 C . 该核反应吸收17.6MeV能量 D . 该核反应吸收3.16 MeV能量

氘核和氚核聚变的核反应方程为 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ 的比结合能是2.78 MeV， $\text{[math]}$ 的比结合能是7.03 MeV，则 $\text{[math]}$ 的比结合能是（）

A . 1.06 MeV B . 1.09MeV C . 1.12 MeV D . 1.15MeV

2020年11月27日0时41分，华龙一号核电5号机组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释b的核能，其裂变方程为²³⁵₉₂U+¹₀n→X+⁹⁵₃₈Sr+2¹₀n，则下列叙述正确的是（）

A . 裂变后粒子的总核子数减少 B . X原子核中含有85个中子 C . 裂变过程中释放核能是因为新核的结合能小 D . 裂变过程中释放核能是因为新核的比结合能小

碳原子质量的 $\text{[math]}$ 叫作原子质量单位，用u表示， $\text{[math]}$ .已知下列粒子的静止质量分别为:氘核质量为2.0141u，氚核质量为3.0160u，中子质量为1.0087u，氦核质量为4.0026u.1u=931MeV/c².一个氘核和一个氚核在超高温下聚合成氦核时，放出一个中子.该聚变释放的核能约为（）

A . 1.46MeV B . 17.50MeV C . 956.60MeV D . 79.72MeV

关于下列四幅图的说法，正确的是（）

A . 甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线1为α射线 B . 乙图中，用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，发现原来闭合的验电器指针张开，此时锌板和验电器均带正电 C . 丙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型 D . 丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量

如图，一个原子核X经图中所示的一系列 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为（）

A . 6 B . 8 C . 10 D . 14

人们把磷的放射性同位素（ $\text{[math]}$ ）作为粒子源放在水平方向的加速电场左侧，它衰变为硅核（ $\text{[math]}$ ）的同时释放一个x粒子，x粒子（初速度不计）经电压为U₀的电场加速后，从A点水平向右进入竖直向下的匀强电场中，电场强度大小为E，x粒子恰好打到电场与磁场I的竖直分界线的最下方M点（未进入磁场），并被位于该处的金属片全部吸收，A、M两点的水平距离为L。从金属片溅射出的部分金属离子以不同速率沿各个方向进入照相底片下方的两个形状相同的三角形匀强磁场区域I和II ，磁场的磁感应强度大小均为B、方向如图，离子打在与水平方向夹角为45°的固定照相底片上，M点到照相底片的距离为d。已知x粒子的比荷为k₁ ，金属离子的比荷为k₂ ，忽略重力及离子间相互作用力。

（1） x粒子为何种粒子?写出磷的放射性同位素的衰变方程；求x粒子加速后的速度大小v₀ ，以及A、M两点的高度差h；
（2）若沿磁场II下边界进入的金属离子恰能在进入磁场I前打到照相底片上，求金属离子的速率v；
（3）若溅射出的金属离子的速率为2v[v为第（2）问中的速率]，求在纸面内金属离子打中照相底片的长度。

在正负电子对撞机中，一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对 $\text{[math]}$ 光子。设正、负电子的质量在对撞前均为 $\text{[math]}$ ，对撞前的动能均为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为 $\text{[math]}$ ，普朗克常量为 $\text{[math]}$ 。

（1）写出方程式；
（2）求对撞后转化成 $\text{[math]}$ 光子的波长。

2021年9月。在我国甘肃武威钍基熔盐核能系统顺利试运行，此次运行体现出我国在核电领域深厚的技术实力，对我国核电产业的进步和能源安全都有积极作用。本次运行不再直接以轴和杯元素为核燃料，而改用以放射性极低的钍元素为核燃料。原子序数为90的钍232（ $\text{[math]}$ Th）是一种放射性金属元素，经过一个中子轰击，转变成钍233，钍233会通过β衰变成镤（Pa）233、镤233会再次通过β衰变为铀（U）233，铀233不稳定，易裂变释放出大量能量。已知e=1.6×10^-19C。

（1）写出中子轰击钍232转变成钍233、钍233通过β衰变转变成镤（Pa）233的两个核反应方程式；
（2）已知一个铀233核在裂变时可产生197.93MeV的能量，则一个铀233核在裂变过程中质量亏损多少千克？（计算结果保留一位有效数字）

第3节 核聚变和受控热核反应 知识点题库

第3节核聚变和受控热核反应知识点题库