核裂变与核聚变知识点题库

关于原子核，下列说法中正确的是（）

A . 原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子 B . 核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度 C . 轻核的聚变反应可以在任何温度下进行 D . 一切核反应都能释放核能

下列说法正确的是（）

A .

H+

H→

He+

n是核聚变反应 B . 比结合能越大，原子核中核子结合的越不牢固，原子核越不稳定 C . α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流 D . 从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的频率大

在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是（）

A .

A+

n→

Mg+X B .

Na→

Mg+X C .

Be+

He→

C+X D .

U→

Np+X

关于原子物理的相关知识，下列说法正确的是（）

A . 太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反应 B . 一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该光的波长太短 C . 发生光电效应时，入射光的频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越小 D . 大量的氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，只能辐射两种不同频率的光

核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌的风险．已知钚的一种同位素₉₄²³⁹Pu的衰变方程为：₉₄²³⁹Pu→X+₂⁴He+γ，半衰期为24100年，则下列说法中正确的是（）

A . 衰变时发出的γ射线是波长很短的实物粒子，穿透能力很强 B . X原子核中含有143个中子 C . 10个₉₄²³⁹Pu经过24100年后一定还剩余5个 D . 衰变过程的总质量不变

氦3（ $\text{[math]}$ H_e）是一种清洁、安全和高效的热核聚变的重要原料，根据科学统计表明，理论上10吨氦3就能满足我国一年所有的能源需求．月球地壳的浅层内含有上百万吨氦3，如果相关技术能开发成功，那将是解决人类能源危机的途径之一．在某次聚变中，一个 $\text{[math]}$ H_e与一个氘核（ $\text{[math]}$ H）结合成一个氦核和另一粒子，已知氦3的比结合能是2.90MeV；氘核的比结合能是1.09MeV，氦核的比结合能是7.03MeV．则此核反应方程是，一次这种聚变释放的能量是MeV（结果保留2位有效数字）．

由于放射性元素 $\text{[math]}$ Np的半衰期很短，所以在自然界已知未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现，已知 $\text{[math]}$ Np经过一系列α衰变和β衰变后变成 $\text{[math]}$ Bi，下列论断中正确的是（）

A . $\text{[math]}$ Bi的原子核比 $\text{[math]}$ Np的原子核少28个中子 B . $\text{[math]}$ Bi的原子核比 $\text{[math]}$ Np的原子核少18个中子 C . 衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变 D . 衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变

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

下列关于结合能和比结合能的说法正确的是（）

A . 结合能越大原子核越稳定，比结合能越大原子核越不稳定 B . 结合能越大原子核越不稳定，比结合能越大原子核越稳定 C . 发生核裂变的原子核，它们的比结合能比分裂后的原子核小 D . 原子核的质量小于组成它的自由核子的质量之和，亏损质量对应的能量就是结合能

在下列描述的核过程的方程中，属于α衰变的是，属于β衰变的是，属于裂变的是，属于聚变的是．（填正确答案的标号）

A. $\text{[math]}$ C→ $\text{[math]}$ N+ $\text{[math]}$ e

B. $\text{[math]}$ P→ $\text{[math]}$ S+ $\text{[math]}$ e

C. $\text{[math]}$ U→ $\text{[math]}$ Th+ $\text{[math]}$ He

D. $\text{[math]}$ N+ $\text{[math]}$ He→ $\text{[math]}$ O+ $\text{[math]}$ H

E. $\text{[math]}$ U+ $\text{[math]}$ n→ $\text{[math]}$ Xe+ $\text{[math]}$ Sr+2 $\text{[math]}$ n

F. $\text{[math]}$ H+ $\text{[math]}$ H→ $\text{[math]}$ He+ $\text{[math]}$ n．

链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是( )

A . 质子 B . 中子 C . β粒子 D . α粒子

如图为普通使用的“慢中子”核反应堆的示意图，铀棒是核燃料，一种典型的铀核裂变方程 $\text{[math]}$ U $\text{[math]}$ n→ $\text{[math]}$ Ba $\text{[math]}$ Kr+3 $\text{[math]}$ n，用重水做慢化剂可使快中子减速，假设中子与重水中的氘核（ $\text{[math]}$ H）每次碰撞是弹性正碰，而且认为碰撞前氘核是静止的，氘核的质量是中子的两倍，则下列说法正确的是（）

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A . 钡核的比结合能比铀核的大 B . 若碰撞前中子的动能为E，经过一次弹性碰撞中子动能变成 $\text{[math]}$ E₀ C . 镉棒插入深一些可增大链式反应的速度 D . 水泥防护层可用来屏蔽裂变产物放出的射线

下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）

图片_x0020_100008 图片_x0020_100009

A . 图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了原子核的内部结构模型 B . 图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能 C . 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子特征光谱也是不连续的 D . 图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构

常言道，万物生长靠太阳，追根溯源，地球上消耗的能量绝大部分是来自太阳内部持续不断地发生核反应释放出的核能。在太阳内部发生的典型核反应方程是4 $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ +2X，这个核反应释放出的能量为△E，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（）

A . 该核反应属于裂变反应 B . 方程中的X为电子（ $\text{[math]}$ ） C . 该核反应前后质量数守恒，因而反应前后总质量保持不变 D . 该核反应过程产生的质量亏损为△m= $\text{[math]}$

如图为实际测得的不同原子核的比结合能图线，以下说法正确的是（）

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A . 核子数越多的原子核比结合能越大 B . 比结合能越小的原子核越稳定 C . $\text{[math]}$ 裂变时放出能量是因为它的比结合能比产生的新核大 D . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 聚变时能放出巨大的能量是因为生成的新核 $\text{[math]}$ 的比结合能大

一个氘核（ $\text{[math]}$ ）与一个氚核（ $\text{[math]}$ ）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损，则聚变过程中（）

A . 吸收能量，生成的新核为 $\text{[math]}$ B . 吸收能量，生成的新核为 $\text{[math]}$ C . 放出能量，生成的新核为 $\text{[math]}$ D . 放出能量，生成的新核为 $\text{[math]}$

下列说法中正确的是（）

A . 卢瑟福根据α粒子的散射实验结果提出了原子的核式结构模型 B . $\text{[math]}$ 是核聚变反应方程 C . 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D . $\text{[math]}$ 射线是能量很高的电磁波，它的电离作用和穿透能力都很强

中国的“人造太阳”，又称东方超环，全称是全超导托卡马克核聚变实验装置，是中国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。2021年5月28日，中国的“人造太阳”实现了可重复的1.2亿度101秒等离子体运行，刷新了世界纪录。所谓“人造太阳”，就是在地球上模拟太阳内部发生的核聚变反应，为人类提供源源不断的清洁能源。其内部发生的一种核聚变反应方程为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

A . 反应产物X为 $\text{[math]}$ B . 核聚变后的产物X比结合能小于 $\text{[math]}$ 的比结合能 C . 可控的人工轻核聚变与核裂变相比更为安全、清洁 D . 要实现核聚变，需要将轻核加热到很高的温度，使它们具有足够的动能克服核力作用而碰撞结合在一起

2021年5月，中国的“人造太阳”，在1.2亿摄氏度下，成功“燃烧”101秒。这标志着我国核聚变研究又获得重大突破，也为人类获得可控核聚变能源奠定了商用的物理和工程基础。关于核聚变，下列说法中正确的是（）

A . 核聚变可以在常温下发生 B . 太阳释放的巨大能量是核聚变产生的 C . 聚变反应比较好控制，因此能源危机马上会解决 D . “人造太阳”内部的反应是 $\text{[math]}$ 的聚变反应

如图所示，“核反应堆”通过可控的链式反应实现核能的释放，核燃料是铀棒，在铀棒周围放“慢化剂”，石墨是很好的慢化剂，快中子和慢化剂中的原子核碰撞后，中子速度减小变为慢中子，控制棒是用能吸收慢中子的镉制成，以控制链式反应速度，下列说法正确的是（）

A . 将控制棒插入的更深一些，反应堆的链式反应速度将降低 B . 裂变产生的新核的比结合能小于铀核的比结合能 C . 石墨在反应堆中起到降低核反应速度的作用 D . 一个 $\text{[math]}$ 裂变释放的能量是200MeV，则该核反应中质量亏损约为 $\text{[math]}$ kg

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