核反应方程知识点题库

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

静止的镭原子核经一次α衰变后变成一个新核Rn，则下列说法正确的是（）

A . 该衰变方程为 $\text{[math]}$ Ra→ $\text{[math]}$ Rn+ $\text{[math]}$ He B . 若该元素的半衰期为τ，则经过2τ的时间，2kg的 $\text{[math]}$ 中有1.5kg已经发生了衰变 C . 若该元素的半衰期为τ，则经过2τ的时间，4个 $\text{[math]}$ 原子核中有3个已经发生了衰变 D . 随着该元素样品的不断衰变，剩下未衰变的原子核 $\text{[math]}$ 越来越少，其半衰期也变短 E . 若把该元素放到密闭的容器中或者升高温度，则可以减慢它的衰变速度

核反应方程 $\text{[math]}$ ，X所代表的粒子是（）

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

下列说法正确的是（）

A . 核反应 $\text{[math]}$ 中的X为中子 B . 放射性元素放出的β射线（电子流）是由原子核外电子电离产生的 C . 原子核的比结合能越小，原子核越稳定 D . 一群处于n=4能级的氢原子发生跃迁时，能发射4条不同频率的光线

用 $\text{[math]}$ 轰击 $\text{[math]}$ 产生了m个某种粒子，核反应方程为 $\text{[math]}$ ，则（）

A . 方程式中的m=3 B . 方程式中的X是α粒子 C . $\text{[math]}$ 的比结合能一定小于 $\text{[math]}$ 的比结合能 D . 该反应需要吸收热量

有四个核反应方程如下：

① $\text{[math]}$ ② $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$ ④ $\text{[math]}$

下列说法正确的是（）

A . ①是核聚变 B . x₂为 $\text{[math]}$ C . ③是核裂变 D . x₄为中子

下列关于核反应方程、能级跃迁的说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 是核裂变 B . $\text{[math]}$ 是α衰变 C . 氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时吸收光子 D . 放射性同位素的衰变遵守质量和电荷守恒

β衰变的实质在于核内的中子（ $\text{[math]}$ ）转化成一个质子和一个电子，同时还产生质量和电量都视为0的反电子中微子 $\text{[math]}$ 。如图所示，位于坐标原点的静止中子发生上述反应可形成一个质子源，该质子源在纸面内向x轴上方各向均匀地发射N个质子，其动量大小均为p。在x轴上方存在垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，圆形匀强磁场区域与x轴相切于原点，半径为a。现在 $\text{[math]}$ 处平行y轴方向放置一长为2a的探测板，其下端在x轴上，就能探测到来自质子源的质子。已知电子质量为m_e ，质子质量为m_p ，电子和质子的电量绝对值均为q，产生的反电子中微子能量很小，忽略不计，光速为c，不考虑粒子之间的相互作用。

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（1）写出该核反应方程式，求反应的质量亏损 $\text{[math]}$ ；
（2）求沿y轴正方向发射的质子到达探测板的时间；
（3）若探测板可以沿x轴正半轴平移。设垂直打在探测板上的质子数为n，探测板所在位置坐标为x，试写出n和x的关系式。（可以用反三角函数表示）

在下列四个核反应方程中，X代表质子的是（　　）

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

静止的原子核X，自发发生反应 $\text{[math]}$ ，分裂成运动的新核Y和Z，同时产生一对彼此向相反方向运动的光子，这对光子的能量均为E。已知X、Y、Z的质量分别为m₁、m₂、m₃ ，真空中的光速为c，求：

（1）反应放出的核能 $\text{[math]}$ ；
（2）新核Z的动能E_kz。

现有的核电站广泛采用的核反应之一是铀235核（ $\text{[math]}$ ）的裂变，其核反应方程为 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 是反中微子，它不带电，质量数为零。

（1）试确定生成物钕核（Nd）的电荷数a与质量数b；
（2）已知铀核（ $\text{[math]}$ ）的质量为235. 0439u，中子的质量为1. 0087u，钕核（Nd）的质量为142. 9098u，锆核（ $\text{[math]}$ ）的质量为89. 9047u，不考虑反应中生成的电子的质量，1u相当于931. 5MeV，求一个铀核（ $\text{[math]}$ ）裂变释放的核能△E。

1898年，玛丽·居里在研究一种沥青铀矿时发现了两种放射性新元素钋和镭，其中镭226为镭的最稳定同位素，它衰变时会放出氡气到大气中。氡仍有放射性，且可被生物吸入，并危害生命。已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的质量分别是226.0254u、222.0175u、4.0026u，1u相当于931.5MeV的能量。

（1）写出 $\text{[math]}$ 发生α衰变的核反应方程；
（2）求出 $\text{[math]}$ 在α衰变过程中放出的能量（结果保留2位有效数字）。

2020年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组首次并网成功。如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图，下列说法正确的是（）

A . 核反应中，质量数守恒，电荷数守恒 B . 华龙一号的原理是热核反应 C . 原子核结合能越大，原子核越稳定 D . 核裂变反应发生后，核子的平均质量减小

在火星上，太阳能电池板的发电能力有限，因此科学家用放射性材料 $\text{[math]}$ 作为发电能源为火星车供电。 $\text{[math]}$ 中的Pu元素是 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 发生 $\text{[math]}$ 衰变的核反应方程为 $\text{[math]}$ ，其中X原子核的中子数为（）。

A . 139 B . 140 C . 141 D . 142

一个 $\text{[math]}$ 经α衰变生成新原子核Rn，已知 $\text{[math]}$ 核、Rn核、α粒子的质量分别为226.0254u、222.0175u、4.0026u，1u相当于931MeV， $\text{[math]}$ 的半衰期为1600年。

（1）写出 $\text{[math]}$ 发生α衰变的核衰变反应方程；
（2）求 $\text{[math]}$ 发生α衰变所放出的能量（结果保留3位有效数字）；
（3）求87.5%的 $\text{[math]}$ 发生衰变所经历的时间。

心脏起搏器使用“氚电池”供电，利用了氚核 $\text{[math]}$ 发生 $\text{[math]}$ 衰变过程释放的能量，衰变方程为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 新核 $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ B . 新核 $\text{[math]}$ 的比结合能比氚核大 C . 衰变过程释放的能量为氚的结合能 D . β射线有很强的穿透能力，常用于金属探伤

如图所示，PET-CT检查已广泛应用于健康体检和肿瘤诊断。PET的基本原理是：将放射性同位素 $\text{[math]}$ 注入人体，参与人体的代谢过程， $\text{[math]}$ 在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为光子被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像。根据PET原理，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 衰变的方程式为 $\text{[math]}$ B . 一对正负电子湮灭后可能只生成一个光子 C . PET中所选的放射性同位素的半衰期应尽量大些 D . 将放射性同位素 $\text{[math]}$ 注入人体，其主要用途是参与人体的代谢

太阳内部持续不断地发生着4个质子 $\text{[math]}$ 聚变为1个氦核 $\text{[math]}$ 的热核反应，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核的质量分别为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 该核反应中会生成中子 $\text{[math]}$ B . 该核反应中会生成电子 $\text{[math]}$ C . 该核反应中质量亏损 $\text{[math]}$ D . 该核反应方程是 $\text{[math]}$

嫦娥五号在经过二十多天的任务后，成功带着月球土壤样本罐返回地球，科研人员将月球样本进行检验称重后，总共获得月球土壤样本1731克。氦 $\text{[math]}$ 是月球岩石样本中发现的新物质，该物质可以与氘 $\text{[math]}$ 发生核聚变反应，并放出质子 $\text{[math]}$ 。已知 $\text{[math]}$ 的原子质量为3.0160u， $\text{[math]}$ 的原子质量为2.0140u， $\text{[math]}$ 的原子质量为4.0026u，质子的原子质量为1.0078u，1u相当于931MeV的能量。

（1）请写出此核反应方程；
（2）求该核反应中释放的核能（保留两位小数）。

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

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