7 核聚变知识点题库

太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）

A . 化学反应 B . 放射性衰变 C . 裂变反应 D . 热核反应

“人造太阳”并不是像太阳一样悬挂在天空，而是建造在地球上的受控热核聚变反应堆或核聚变电站，它能像太阳一样通过核聚变反应放出能量，进而发电，在合肥科学岛，我国最新一代核聚变实验装置“EAST”首次成功获得电流超过200 kA ．时间近3 s的高温等离子放电，人造太阳能来自下面的反应：4个质子(氢核)聚变成1个a粒子，同时发射2个正电子和2个没有静止质量的中微子，“人造太阳”的总功率为P，质子、氢核、正电的质分别为，真空中的光速为c ．

（1）写出核反应方程；
（2）求核反应所释放的能量△E
（3）求在时间内参与上述热核反应的质子数目。

下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有（）

A . 核子结合成原子核时放出能量 B . 原子核拆解成核子时要放出能量 C . 比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大 D . 中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大

重核的裂变和轻核的聚变是人类利用核能的两种主要方法，下面关于它们的说法中正确的是（）

A . 裂变和聚变过程都有质量亏损 B . 裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加 C . 裂变过程质量有所增加，聚变过程有质量亏损 D . 裂变和聚变过程质量都有所增加

一个静止的铀核 $\text{[math]}$ （（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 $\text{[math]}$ （原子质量为228.0287u）．（已知：原子质量单位1u=1.66×10^﹣27kg，1u相当于931MeV）

（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）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？

一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m₁、m₂、m₃ ，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法正确的是（）

A . 核反应方程是 $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋γ B . 聚变反应中的质量亏损Δm＝m₁＋m₂－m₃ C . 辐射出的γ光子的能量E＝（m₃－m₁－m₂）c D . γ光子的波长λ＝ $\text{[math]}$

铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是( )

A . 铀块的质量是重要因素，与体积无关 B . 为了使铀235裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的快中子 C . 若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生 D . 裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关

据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试下列关于“人造太阳”的说法中正确的是（）

A . “人造太阳”的核反应方程式是 $\text{[math]}$ B . “人造太阳”的核反应方程式为 $\text{[math]}$ C . 根据公式 $\text{[math]}$ 可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多 D . 根据公式 $\text{[math]}$ 可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同

我国科学家因中微子项目研究获2016基础物理学突破奖．中微子是一种静止质量很小的不带电粒子，科学家在1953年找到了中微子存在的直接证据：把含氢物质置于预计有很强反中微子流（反中微子用 $\text{[math]}$ 表示）的反应堆内，将会发生如下反应 $\text{[math]}$ ，实验找到了与此反应相符的中子和正电子．若反中微子能量是E₀ ，则反中微子质量 $\text{[math]}$ =，该物质波的频率v =．（普朗克常量为h，真空中光速为c）

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

在核反应方程 $\text{[math]}$ 中，X表示的是（）

A . 质子 B . 中子 C . 电子 D . α粒子

下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）

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A . 汤姆孙通过分析甲图中的α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 B . 乙图为光电效应实验：只要有光射到金属板上，就一定有光电子射出 C . 丙图表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中①是α射线，②是γ射线 D . 丁图表示的核反应属于重核裂变，是人工无法控制的核反应

下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 为原子核的α衰变 B . 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大 C . 用 $\text{[math]}$ 粒子轰击 $\text{[math]}$ 得到了 $\text{[math]}$ 和一种新的粒子，这种粒子是质子 D . 氡的半衰期为3.8天，若有2000个氡原子核，经过7.6天剩下500个氡原子核

下列说法正确的是（）

A . 原子核的结合能越大，原子核越稳定 B . 汤姆孙首先提出了原子的核式结构模型 C . 在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三种射线中， $\text{[math]}$ 射线的电离能力最强 D . 核反应过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律

在我们的生活中，日常用品、装饰材料、周围的岩石、食盐、香烟等都不同程度地含有放射性元素。其中香烟含有 $\text{[math]}$ ，具有放射性，其衰变方程为： $\text{[math]}$ ，半衰期为138天，则下列说法正确的是（　　）

A . 该衰变中释放出的α射线的穿透能力强于γ射线的穿透能力 B . $\text{[math]}$ 衰变过程中会释放出能量 C . 质量为m的 $\text{[math]}$ 核经过276天，剩余的 $\text{[math]}$ 核的质量为 $\text{[math]}$ D . 若采用提高温度的方法，可以改变 $\text{[math]}$ 的半衰期

2021年3月，考古学家利用 $\text{[math]}$ 测定了三星堆遗址四号“祭祀坑”距今约3200年至3000年，已知 $\text{[math]}$ 的半衰期为5730年。现有一静止的 $\text{[math]}$ 原子核，衰变时其衰变方程为 $\text{[math]}$ ，同时向外释放能量。下列判断正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 多一个质子和电子 B . $\text{[math]}$ 的比结合能比 $\text{[math]}$ 大 C . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的总动量大于0 D . $\text{[math]}$ 的质量大于 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的质量之和

真空中一个静止的钍原子核 $\text{[math]}$ 放出一个β粒子（电子）后变成一个新核Pa，其β衰变方程为 $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ ，同时伴随着γ射线的产生，下列说法正确的是（）

A . 衰变后Pa核的动能与β粒子的动能相等 B . 衰变前后Th核的质量与Pa核的质量相等 C . γ射线比β射线的穿透能力强 D . Th核比Pa核少1个中子数

核电池，又称同位素电池，它是利用放射性同位素衰变放出载能粒子（α粒子、β粒子和γ射线）并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为 $\text{[math]}$ ，其半衰期为88年。已知 $\text{[math]}$ 的衰变方程为： $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 核比 $\text{[math]}$ 核多4个中子 B . $\text{[math]}$ 的比结合能大于 $\text{[math]}$ 的比结合能 C . 经过88年，20个 $\text{[math]}$ 原子核中一定有10个发生了衰变 D . $\text{[math]}$ 衰变放出的载能粒子是β粒子

与原子核相关的下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 粒子轰击 $\text{[math]}$ ，生成 $\text{[math]}$ ，并产生了中子 B . 核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度 C . 放射性 $\text{[math]}$ 射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗 D . $\text{[math]}$ 经过4次 $\text{[math]}$ 衰变，2次 $\text{[math]}$ 衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6个

中国科技大学在受控核聚变研究领域处于世界前列。氘核和氚核在全超导托卡马克核聚变实验装置中结合成氦核，并放出一个粒子，该粒子为（）

A . 中子 B . 质子 C . 电子 D . 正电子

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