第十九章 第七、八节
1.(2019·河南省洛阳市高二下学期期中)近期热映的《流浪地球》这部电影获得了极大的好评,也涉及了许多物理知识,如氦闪、地球刹车和逃逸、木星的引力弹弓效应。太阳发生氦闪之前进行的是氢聚变,关于核反应的类型,下列表述正确的是( A )
2344A.238 92U→ 90Th+2He是α衰变 27301C.42He+13Al→15P+0n是核聚变
4171
B.14 7N+2He→ 8O+1H是β衰变 820D.8234Se→36Kr+2-1e是核裂变
解析:A选项是α衰变,B选项是人工转变,C选项是人工转变,D选项是β衰变,故选A。
2.(多选)(2019·吉林省实验中学高二下学期期中)关于聚变和裂变,以下说法正确的是( BD )
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,最好用纯铀235
解析:裂变反应的条件是裂变物质的体积达到临界体积,选项A错误;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,选项B正确;重核裂变时用中子轰击重核,产生多个中子,中子又会撞击重核,产生更多的中子,使裂变不断进行下去,这就是链式反应,铀核裂变时能同时释放2~3个中子,故C错误;铀235越纯,越容易发生链式反应,故D正确。
3.(2019·江苏省宿迁市高二下学期期末)中国在“人造太阳”方面的研究取得了较大的成就,“人造太阳”被评为2018年中国10大科技之一。其原理是一个质量mD=3.343 6×10
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kg的氘核(21H)与一个质量mT=5.008 5×10
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-27
kg的氚核(31H)发生核聚变,结合后生成了
-27
一个质量大小为m=6.646 7×10
kg的新核,同时放出一个质量mn=1.675 0×10 kg的
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中子(10n),并释放出大小为E的能量。(光的速度c=3.0×10 m/s,结果保留三位有效数字)
(1)写出“人造太阳”轻核聚变的方程式; (2)求该聚变释放的能量E。
341
答案:(1)21H+1H→2He+0n (2)2.74×10
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J
解析:(1)轻核聚变的方程式:
2341
1H+1H→2He+0n。
(2)轻核聚变中质量亏损为:
Δm=mD+mT-m-mn=3.343 6×10-27 kg+5.008 5×10-27 kg-6.646 7×10-27-1.675 0×10-2 kg=0.030 4×10-27 kg
轻核聚变释放的能量:
E=Δmc2=0.030 4×10-27×(3×108)2 J≈2.74×10-12 J。