第3节核聚变和受控热核反应知识点题库

原子弹威力巨大，其主要原料有铀和钚，若有一铀原子核发生了如下的裂变反应： $\text{[math]}$ U+ $\text{[math]}$ n→A+B+2 $\text{[math]}$ n则A+B可能是（）

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

用初动能为E₁=0.6MeV的质子轰击静止锂核 $\text{[math]}$ 生成2个α粒子．已知质子质量m_p=1.0078u，α粒子的质量m_a=4.0026u，锂核质量m_Li=7.0160u，质子的．试回答下列问题（1u相当于931.5MeV）

（1）写出核反应方程式
（2）核反应中释放出的能量△E
（3）核反应释放的能量全部用来增加了两个α粒子的动能，则核反应后两个α粒子具有总动能是多少？

已知氘核质量m_H=3.344×10^﹣27kg，中子质量m_n=1.674×10^﹣27kg， $\text{[math]}$ He的质量m_He=5.005×10^﹣27kg．

（1）写出两个氘核聚变成 $\text{[math]}$ He的核反应方程；
（2）计算上述核反应中释放的核能．

有关下列四幅图的说法正确的是（）

A . 甲图中，球m₁以速度v碰撞静止球m₂ ，若两球质量相等，碰后m₂的速度一定为v B . 乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 C . 丙图中，射线甲由 β粒子组成，射线乙为 γ射线，射线丙由 α粒子组成 D . 丁图中，链式反应属于轻核聚变

以下说法正确的是（）

A . 放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关，但与温度有关 B . 某种频率的紫外线照射到锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变 C . 根据玻尔的原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能变小 D . 汤姆孙在阴极射线中发现电子，证明原子有内部结构

太阳能资源，不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射能，而且也包括像所有矿物燃料能、水能、风能等间接的太阳能资源，严格地说，除了地热能、潮汐能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能，太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应，这种核反应释放出的能量就是太阳能的能源．

（1）写出核反应方程．
（2）若m_H=1.007 3u，m_He=4.002 6u，m_e=0.000 55u，则该反应中的质量亏损是多少u？如果1u相当于931.5MeV的能量，则该反应中释放的能量是多少MeV？

大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是： $\text{[math]}$ H+ $\text{[math]}$ H→ $\text{[math]}$ He+ $\text{[math]}$ n，已知 $\text{[math]}$ H的质量为2.0136u， $\text{[math]}$ He的质量为3.0150u， $\text{[math]}$ n的质量为1.0087u，1u=931MeV/c² ．氘核聚变反应中释放的核能约为（）

A . 3.7MeV B . 3.3MeV C . 2.7MeV D . 0.93MeV

核反应方程Rn→²¹⁰₈₆Po→²¹⁸₈₄Pb+⁴₂He+γ中，已知M_氧=222.08663u、m=4.0026 u、M=218.0766u，1u相当于931.5MeV的能量，则下列说法正确的是（）

A . 该反应属于核裂变 B . 反应前后的质量数和电荷数一定守恒 C . 该反应放出的能量约为6.92MeV D . 反应中的γ穿透能力最强、带正电

两个氘核以相等的动能E_k对心碰撞发生核聚变，核反应方程为 $\text{[math]}$ ，其中氘核的质量为m₁ ，氦核的质量为m₂ ，中子的质量为m₃ ．假设核反应释放的核能E全部转化为动能，下列说法正确的是（）

A . 核反应后氮核与中子的动量相同 B . 该核反应释放的能量为 $\text{[math]}$ C . 核反应后中子的动能为 $\text{[math]}$ D . 核反应后氮核的动能为 $\text{[math]}$

太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核 $\text{[math]}$ 结合成1个氦核 $\text{[math]}$ ，同时释放出正电子 $\text{[math]}$ ；已知氢核的质量为 $\text{[math]}$ ，氦核的质量为 $\text{[math]}$ ，正电子的质量为 $\text{[math]}$ ，真空中光速为 $\text{[math]}$ 则每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能

静止在匀强磁场中的 $\text{[math]}$ 核发生α衰变，产生一个未知粒子x，它们在磁场中的运动径迹如图所示．下列说法正确的是（）

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A . 该核反应方程为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 粒子和粒子x在磁场中做圆周运动时转动方向相同 C . 轨迹1、2分别是 $\text{[math]}$ 粒子、x粒子的运动径迹 D . $\text{[math]}$ 粒子、x粒子运动径迹半径之比为45：1

中国“人造小太阳”已实现电子温度1亿摄氏度等离子体运行 $\text{[math]}$ 是“人造小太阳”中的核聚变方程。下列说法正确的是（）

A . 原子核结合能越大，表明原子核中核子结合得越牢固，原子核就越稳定 B . X是电子，核聚变在高温高压下才能发生，说明核聚变过程需要吸收能量 C . $\text{[math]}$ 中一个质子的质量比 $\text{[math]}$ 中一个质子的质量大 D . 在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多，但平均每个核子释放的能量一定大

1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民在会堂隆重表彰研制“两弹一星”作出突出贡献的科学家，下列核反应方程中属于“两弹一星”的核反应方程式的和反应种类是（）

A . $\text{[math]}$ ，裂变 B . $\text{[math]}$ ，裂变 C . $\text{[math]}$ ，衰变 D . $\text{[math]}$ ，聚变

到2018年1月，全球30个国家和地区共有440个核电机组，总装机容量为390吉瓦，发电量约占全球发电量的11%。铀235是核电站的主要核燃料，核反应堆在工作时，铀235既发生裂变，也发生衰变。铀235裂变方程为： $\text{[math]}$ ，衰变方程为 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . 裂变过程放出能量，衰变过程吸收能量 B . 裂变产生的新核X中含有88个中子 C . 衰变产生的新核Y不再具有放射性 D . 核裂变释放能量产生的高温会加快铀235的衰变

关于原子核、原子核的衰变、核能，下列说法错误的是（）

A . 原子核的结合能越大，原子核越稳定 B . $\text{[math]}$ 衰变成 $\text{[math]}$ 要经过8次α衰变和6次β衰变 C . 发生β衰变时，新核与原来的原子核相比，少了一个中子，多了一个质子 D . 发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2

1932年考克劳夫特和瓦尔顿发明了世界上第一台粒子加速器。将一质子通过加速器加速后撞击静止的原子核 $\text{[math]}$ ，得到两个氦核，其核反应方程为： $\text{[math]}$ ，则该核反应的类型是（）

A . 核裂变 B . 核聚变 C . 原子核衰变 D . 原子核的人工转变

某些建筑材料可产生放射性气体——氡，氡可以发生 $\text{[math]}$ 或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么氡会经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康.原来静止的氡核（ $\text{[math]}$ ）发生一次 $\text{[math]}$ 衰变生成新核针（Po），并放出一个能量为E_a=0.09MeV的光子.已知放出的 $\text{[math]}$ 粒子动能为E₀=5.55MeV；忽略放出光子的动量，但考虑其能量，质量亏损1u释放的能量约为931.5MeV.

（1）写出衰变的核反应方程；
（2）求衰变过程中总的质量亏损.（保留三位有效数字）.

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∶

① $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$

（1）写出原子核X的元素符号、质量数和核电荷数；
（2）已知原子核 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的质量分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 相当于 $\text{[math]}$ 。试求每发生一次上述聚变反应①所释放的核能； $\text{[math]}$ 结果保留三位有效数字 $\text{[math]}$
（3）用上述辐射中产生的波长为 $\text{[math]}$ 的单色光去照射逸出功为 $\text{[math]}$ 金属材料铯时，通过计算判断能否产生光电效应？若能，试求出产生的光电子的最大初动能（普朗克常量 $\text{[math]}$ ，光在空气中的速度 $\text{[math]}$ ）（结果保留三位有效数字）

自然界中很多元素具有放射性，居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而一起获得1903年的诺贝尔物理学奖。其中金属钍 $\text{[math]}$ 就具有放射性，它能变为镤 $\text{[math]}$ 并释放出一种新的粒子X，同时伴随有 $\text{[math]}$ 射线的产生，其方程为 $\text{[math]}$ ，已知钍的半衰期为24天，下列说法正确的是（　　）

A . X为质子 B . X为钍核外的电子 C . $\text{[math]}$ 射线是镤核从高能级向低能级跃迁时辐射出来的 D . 1000个钍原子核经过48天后一定还剩下250个

下列关于α粒子的说法正确的是（）

A . 图甲表示α粒子散射实验，该实验表明原子核具有复杂结构 B . 图乙表示的三束射线中，①是α射线，其贯穿本领最强 C . 图丙表示α粒子轰击氮核，其核反应方程为 $\text{[math]}$ D . 图丁表示α衰变，起主要作用的是弱相互作用

第3节 核聚变和受控热核反应 知识点题库

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