核裂变与核聚变知识点题库

科学家初步估计月球土壤中至少有100万吨“氦3”（即₂³He），它是热核聚变的重要原料如果月球开发成功，将为地球带来取之不尽的能源．已知氨3核与氘核发生聚变反应有质子流产生；

（1）写出核反应方程，
（2）若该反应中质量亏损为9.0×10^﹣³⁰kg ，且释放的能量全部转化为生成物的总动能．试计算生成物的总动能（聚变前粒子的动能可忽略不计）．

关于人类对原子核的研究，历史上曾用α粒子轰击氮14发现了质子．设α粒子的运动方向为正方向，已知碰撞前氮14静止不动，α粒子速度为v₀=3×10⁷m/s，碰撞后氧核速度为v₁=0.8×10⁷m/s，碰撞过程中各速度始终在同一直线上，请写出这个核反应的方程式，并求碰撞后质子的速度大小．（保留两位有效数字）

一个 $\text{[math]}$ U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为 $\text{[math]}$ U+ $\text{[math]}$ n→X+ $\text{[math]}$ sr+2 $\text{[math]}$ n，则下列说法正确的是（）

A . X是原子核中含有86个中子 B . X是原子核中含有141个核子 C . 因为裂变释放能量，根据E=mc² ，所以裂变后的总质量数增加 D . 因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少

下列有关四幅图的说法中，正确的是（）

A . α粒子散射实验证实了汤姆逊原子枣糕模型的正确性 B . 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 . 放射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷 D . 该链式反应属于原子核的聚变反应

下列说法正确的是（）

A . β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B . α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构 C . 氢原子核外电子轨道半径越大，其能量越低 D . 重核的裂变和轻核的聚变过程都向外界放出核能，都有质量亏损 E . 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ₁的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ₂的光子，已知λ₁＞λ₂ ，那么原子从a能级跃迁到c能级状态时将要吸收波长为 $\text{[math]}$ 的光子

氢弹爆炸的核反应是（）

A . $\text{[math]}$ H+ $\text{[math]}$ H→ $\text{[math]}$ He+ $\text{[math]}$ n B . $\text{[math]}$ N+ $\text{[math]}$ He→ $\text{[math]}$ O+ $\text{[math]}$ H C . $\text{[math]}$ U+ $\text{[math]}$ n→ $\text{[math]}$ Ba+ $\text{[math]}$ Kr+3 $\text{[math]}$ n D . $\text{[math]}$ Be+ $\text{[math]}$ He→ $\text{[math]}$ C+ $\text{[math]}$ n

我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是（）

A . 核聚变比核裂变更为安全、清洁 B . 任何两个原子核都可以发生聚变 C . 两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加 D . 两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加

下列说法正确的是（）

A . 阴极射线和 $\text{[math]}$ 射线的本质都是电子流，在原子内的来源是相同的 B . 太阳辐射的能量主要来源于太阳中的裂变反应 C . 用频率大于某金属极限频率的单色光照射该金属。若增大入射光的频率，则单位时间内逸出的光电子一定增多 D . 放射性元素的半衰期，与该元素所处的物理化学状态无关

$\text{[math]}$ 的质量是3.016050u，质子的质量是1.007277u，中子的质量是1.008665u. 1u=931.5MeV，求：

（1）写出一个质子和两个中子结合为氚核时的核反应方程式
（2）一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收还是放出能量？该能量为多少？
（3）氚核的结合能和比结合能各是多少？(结果保留三位有效数字)

如图是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是: （）

A . 卢瑟福 $\text{[math]}$ 粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型 B . 放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为 $\text{[math]}$ 射线，电离能力最强 C . 电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关 D . 铀235只要俘获中子就能进行链式反应

2018年我国正在建设最先进的散裂中子源，日前，位于广东东莞的国家大科学工程--中国散裂中子源CSNS首次打靶成功，获得中子束流，这标志着CSNS主体工程顺利完工，进入试运行阶段。对于有关中子的研究，下面说法正确的是（　　）

A . 中子和其他微观粒子，都具有波粒二象性 B . 一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应 C . 卢瑟福通过分析 $\text{[math]}$ 粒子散射实验结果，发现了质子和中子 D . 核反应方程 $\text{[math]}$ 中的 $\text{[math]}$ ，X中核子个数为124

日本福岛核电站曾因大地震及海啸而产生核灾难，从而凸显出安全使用核能发电的重要性。铀是核反应堆的重要原料，其中 $\text{[math]}$ 原子核只有在被能量很大的快中子轰击时，才能发生裂变且概率很小；而 $\text{[math]}$ 原子核吸收慢中子后即可产生核分裂，分裂后获得的能量可用来发电。下列关于铀核的说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 是一种重核裂变方程 B . $\text{[math]}$ 是重核裂变方程 C . $\text{[math]}$ 核裂变需要很高的温度，所以属于热核反应 D . $\text{[math]}$ 核裂变后释放的中子不能引起下一次核裂变

如图所示是我国全超导托卡马克核聚变实验装置。2018年11月，该装置实现了1×10⁸℃等离子体运行等多项重大突破，为未来和平利用聚变能量迈出了重要一步。关于核聚变，下列说法正确的是（）

A . 聚变又叫热核反应 B . 太阳就是一个巨大的热核反应堆 C . 高温能使原子核克服核力而聚变 D . 对相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多

一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量为m_H＝1.007 3 u，中子质量为m_n＝1.008 7 u，氚核质量为m＝3.018 0 u，1 u相当于931.5 MeV．

这个聚变方程为；

释放出的核能为

平均每个核子释放的能量是

2021年1月30日，华龙一号全球首堆——中核集团福建福清核电5号机组投入商业运行。这标志着我国在三代核电技术领域跻身世界前列。其核反应方程为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

A . 此核反应属于原子核的聚变 B . 此核反应属于原子核的裂变 C . 裂变后粒子的总质量数减少 D . X原子的质量数为140

重核裂变和轻核聚变是人类获得核能的两种主要途径，关于裂变和聚变，下列说法正确的是（）

A . 裂变释放能量，聚变吸收能量 B . 裂变过程有质量亏损，聚变过程无质量亏损 C . 裂变和聚变都可以释放出巨大的能量 D . 太阳能来源于太阳内部发生的核裂变

下列关于原子及原子核的说法正确的是( )

A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应 B . 外界环境温度升高，原子核的半衰期不变 C . 原子核发生一次 $\text{[math]}$ 衰变，该原子外层就失去一个电子 D . 比结合能越大，原子核越稳定

2021年12月30日，我国全超导托卡马克核聚变实验装置实现了7000万摄氏度高温下1056秒长脉冲高参数等离子体运行，打破了自己保持的世界纪录，标志着我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。托卡马克内部发生的主要核反应的方程可能是（）

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

1974年，我国第一艘核动力潜艇“长征一号”正式限役，安全航行近40年后于2013年宣布退役。该核动力潜艇所用燃料的一种核反应方程是 $\text{[math]}$ 。关于该核反应，下列说法正确的是（）

A . X的质子数为54 B . X的中子数为87 C . 该核反应属于热核反应 D . X的比结合能大于 $\text{[math]}$ 的比结合能

两个氘核发生聚变的核反应方程为 $\text{[math]}$ ，其中氘核质量 $\text{[math]}$ ，氦核质量 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（光速 $\text{[math]}$ ）（）

A . 此反应属于α衰变 B . 氘核 $\text{[math]}$ 比结合能比氦核 $\text{[math]}$ 比结合能大 C . 两个氘核 $\text{[math]}$ 发生此反应释放约3.78×10^-12J的能量 D . 核反应过程质量守恒

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