7 核聚变知识点题库

我国秦山核电站第三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于

的裂变，现有4种说法，以上说法中完全正确的是( )
①

原子核中有92个质子，有143个中子
②

的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为

③

是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年,升高温度半衰期缩短
④一个

裂变能放出200 MeV的能量，合3.2×10^-11J

A . ①②③ B . ②③④ C . ①③④ D . ①②④

下列说法中正确的是（）

A . 重核裂变需要吸收能量 B . 原子核

经过6次

衰变和4次

衰变后成为原子核

C . 用升温、加压或发生化学反应的方法可以改变放射性元素的半衰期 D .

射线比

射线的穿透能力更强

在核反应方程式 $\text{[math]}$ U+ $\text{[math]}$ n→ $\text{[math]}$ Sr+ $\text{[math]}$ Xe+kX中，（）

A . X是中子，k=9 B . X是中子，k=10 C . X是质子，k=9 D . X是质子，k=10

在正、负电子对撞机中，一个负电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子．设正、负电子的静止质量均为m，对撞前的动能均为E，光在真空中的速度为c，普朗克常量为h，则对撞前后比较：

（1）质量亏损△m=
（2）转化成光子在真空中的波长λ=．

已知氘核质量为2.013 6u，中子质量为1.008 7u， $\text{[math]}$ He的质量为3.015 0u．

（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△E=Mev（结果保留三位有效数字）．

光子不仅有能量，而且还有动量，正电子与电子以相同的速率发生对碰形成静止的整体后，可以转变为光子（γ），其核反应方程正确的是（）

A . $\text{[math]}$ e+ $\text{[math]}$ e→γ B . $\text{[math]}$ e+ $\text{[math]}$ e→2γ C . $\text{[math]}$ e+ $\text{[math]}$ e→3γ D . $\text{[math]}$ e+ $\text{[math]}$ e→5γ

以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是（）

A . 比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 B . 光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量 C . 某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少6个 D . $\text{[math]}$ Bi的半衰期是5天，12g $\text{[math]}$ Bi经过15天后衰变了1.5g $\text{[math]}$ Bi

用质子流轰击固态的重水D₂O，当质子和重水中的氘核发生碰撞时，系统损失的动能如果达到核反应所需要的能量，将发生生成 $\text{[math]}$ He核的核反应．

（1）写出质子流轰击固态的重水D₂O的核反应方程；
（2）当质子具有最小动能E₁=1.4MeV时，用质子流轰击固态的重水D₂O（认为氘核是静止的）可发生核反应；若用氘核轰击普通水的固态冰（认为质子是静止的）时，也能发生同样的核反应，求氘核的最小动能E₂ ．已知氘核质量等于质子质量的2倍．

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，这个核反应释放出的大量能量就是太阳能。已知质子的质量m_p=1.0073 u，α粒子的质量m_α=4.0015 u，电子的质量m_e=0.0005 u。1 u的质量相当于931.5 MeV的能量，太阳每秒释放的能量为3.8×10²⁶J，则下列说法正确的是（）

A . 这个核反应方程是 $\text{[math]}$ B . 这一核反应的质量亏损是0.0277 u C . 该核反应释放的能量为 $\text{[math]}$ D . 太阳每秒减少的质量为 $\text{[math]}$

在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子( $\text{[math]}$ He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。

（1）放射性原子核用 $\text{[math]}$ X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程；
（2） α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小；
（3）设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm。

关于原子核，下列说法正确的是（）

A . 原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和 B . 镭226衰变为氡222的半衰期为1620年，也就是说100个镭226核经过1620年的一定还剩下50个镭226没有发生衰变 C . $\text{[math]}$ 是核裂变 D . 在天然放射现象中放出的β射线是电子流，该电子是原子核内的中子转化成质子和电子，从原子核中辐射出来的

一个静止的铀238原子核发生衰变，衰变方程为 $\text{[math]}$ ，若衰变过程中释放的核能全部转化为Th和Y的动能，下列说法正确的是( )

A . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的中子数相等 B . 衰变后 $\text{[math]}$ 的动能小于Y粒子的动能 C . $\text{[math]}$ 的比结合能小于 $\text{[math]}$ 的比结合能 D . $\text{[math]}$ 的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间

关于聚变和裂变，以下说法正确的是(　　)

A . 聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积 B . 太阳不断地向外辐射能量，仍保持1千万度以上的高温，其主要原因是太阳内部进行着剧烈的热核反应 C . 铀核裂变时一定同时放出3个中子 D . 为了使裂变的链式反应容易进行，通常核电站使用铀235作为主要燃料

用中子（ $\text{[math]}$ ）轰击铀核（ $\text{[math]}$ ）产生裂变反应，会产生钡核（ $\text{[math]}$ ）和氪（ $\text{[math]}$ ）并释放中子（ $\text{[math]}$ ），当达到某些条件时可发生链式反应，—个铀核（ $\text{[math]}$ ）裂变时，释放的能量约为200MeV（1eV= l.6×10^-19J）。以下说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 的裂变方程为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 的裂变方程为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 发生链式反应的条件与铀块的体积有关 D . —个 $\text{[math]}$ 裂变时，质量亏损约为 $\text{[math]}$

有一种典型的铀核裂变，生成钡和氪，同时放出3个中子，其核反应方程可表示为， $\text{[math]}$ 已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是（）

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A . 核反应方程中，X粒子是正电子 B . 核反应方程中，X粒子是质子 C . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 相比， $\text{[math]}$ 核的比结合能最大，所以最稳定 D . 裂变产物的结合能之和大于反应前铀核的结合能

在下列描述的核反映过程的方程中，属于α衰变的是（）

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

某原子核 $\text{[math]}$ 吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个 $\text{[math]}$ 粒子，由此可知( )

A . A=8，Z=4 B . A=8，Z=3 C . A=7，Z=4 D . A=7，Z=3

核电池又称“放射性同位素电池”，利用衰变放出的射线能量转变为电能而制成。科学家利用 $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ +x变反应制成核电池，已知 $\text{[math]}$ 的半衰期约为2.6年， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 原子核及x粒子的质量分别为m₁、m₂、m，真空中的光速为c，则（）

A . 射线粒子x的符号是 $\text{[math]}$ B . 5.2年后所有 $\text{[math]}$ 原子核均已衰变 C . 每个 $\text{[math]}$ 原子核衰变放出的能量为（m₁-m₂-m）c² D . 单位时间内该电池因衰变而放出的核能一直保持不变

香烟中含有天然放射性元素钋210（ $\text{[math]}$ ），吸烟会使 $\text{[math]}$ 进入体内并在肺组织中蓄积，研究表明吸烟者体内 $\text{[math]}$ 水平比不吸烟者高1~2个数量级。已知 $\text{[math]}$ 发生衰变时会伴随着放出γ射线，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 的半衰期会随时间增长而不断地减小 B . $\text{[math]}$ 发生衰变后产物的结合能之和一定大于 $\text{[math]}$ 的结合能 C . 通过化学方法可以改变香烟中 $\text{[math]}$ 的化学状态，从而减小其放射强度 D . $\text{[math]}$ 衰变时放出的γ射线是核外电子从高能级向低能级跃迁而辐射的高频电磁波

2020年3月15日中国散列中子源利（CSNS）利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。CNSN是我国重点建设的大科学装置，将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源。下列关于中子研究的说法正确的是（）

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

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