第6节 核裂变
1．重核裂变
重核被______轰击后分裂成两块质量________的新原子核，释放出______的反应． 用______轰击铀核，铀核发生裂变，铀核裂变的产物是多样的，其中最典型的反应是生 成钡和氪，同时放出3
23592个中子．核反应方程式为：
U141＋________→56Ba＋8936Kr＋
310n.
2．链式反应：当一个______引发一个铀核裂变后，反应释放出的______又轰击其他原子 核产生裂变，……这样的反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的______反应． 临界体积和临界质量：通常把裂变物质能够发生链式反应的________叫做它的临界体积， 相应的质量叫做临界质量．
发生链式反应的条件：裂变物质的体积必须__________临界体积，或裂变物质的质量必 须__________临界质量．
3．(1)核电站：是利用核能发电，它的核心设施是________，它主要由以下几部分组成： ①燃料：______；
②慢化剂：铀235容易捕获慢中子发生反应，采用________、____________作慢化剂； ③控制棒：为了控制能量释放的速度，就要想办法减少中子的数目，采用在反应堆中插 入镉棒的方法，利用镉__________的特性，就可以容易地控制链式反应的速度． (2)工作原理：核燃料______释放能量，使反应区温度升高．
(3)能量输出：利用水或液态的金属钠等流体在反应堆内外__________，把反应堆内的热 量传输出去，用于发电．
(4)核污染的处理：为避免________对人体的伤害和____________对水源、空气和工作场 所造成的放射性污染，在反应堆的外面需要修建很厚的________，用来屏蔽裂变产物放 出的各种射线，核废料具有很强的________，需要装入特制的容器，________.
1
【概念规律练】
知识点一 重核的裂变
1．关于重核的裂变，下列说法正确的是( )
A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B．中子从铀块中通过时，一定发生链式反应
C．重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少
D．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质 量的核时，要发生质量亏损，放出核能 2.235 92U吸收一个慢中子后，分裂成136 54Xe和9038Sr，并生成下列什么粒子( )
A．一个α粒子 B．3个中子 C．10个中子 D．10个质子 3．下列核反应方程，属于裂变反应的有( )
23892A.23592B.
U23490→
Th＋42He
U144＋10n→56Ba＋36Kr89＋310n
C.3015P→3014Si＋01e
D.94Be＋42He→12 6C＋10n 知识点二 裂变的应用
4．目前核电站利用的核反应是( ) A．裂变，核燃料为铀 B．α衰变，核燃料为铀 C．裂变，核燃料为氘 D．β衰变，核燃料为氘
5．原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等．在下列核反应中，属于核裂变反应的是 ( )
10A.5B＋10n→73Li＋42He
23490→
23892B.14C.7ThTh＋42He
N17＋42He→8O＋1H
2
23592D.
U144＋10n→56Ba＋36Kr89＋310n
【方法技巧练】
裂变产生核能的计算
6．铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是
23592U141＋10n→56Ba＋36Kr92＋310n
23592原子核裂变后释放的能量(
(1)试计算一个铀235
U141、56Ba、9236Kr、10n的质量分别为
235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u、1.008 7 u)；
(2)1 kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能？它相当于燃烧多少煤释放的能 量？(煤的热值为2.94×107 J/kg)
1．利用重核裂变释放核能时选用铀235，主要因为( ) A．它比较容易发生链式反应 B．能自动裂变，与体积无关
C．铀核比较容易分裂成为三部分或四部分，因而放出更多的核能
D．铀235价格比较便宜，而且它裂变时放出的核能比其他重核裂变时放出的核能要多 2．重核的裂变就是( ) A．重核分裂成核子的核反应
B．重核分裂成许多质量很小的轻核的核反应
C．重核分裂成两个或两个以上中等质量的核的核反应 D．中等质量的核分裂为质量很小的轻核的核反应
3
3．现已建成的核电站发电的能量主要来自于( ) A．天然放射性元素衰变放出的能量 B．人工放射性同位素放出的能量 C．重核裂变放出的能量 D．化学反应放出的能量
4．一个铀235吸收一个中子发生核反应时大约放出196 MeV的能量，则1 g纯235 92U完全 发生核反应时放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)( )
A．NA×196 MeV B．235NA×196 MeV C．235×196 MeV
NA
D.×196 MeV 235
5．关于铀核裂变，下列说法中正确的是( )
A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核 B．铀核裂变时还能同时释放2～3个中子
C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235 D．铀块的体积对产生链式反应无影响
6．在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是( ) A．使用浓缩铀
B．改变铀块的临界体积
C．通过自动控制装置，改变镉棒插入的深度，以改变中子数目 D．利用石墨与中子的碰撞来改变中子的速度
7．下列关于铀裂变和核电站的说法中正确的是( ) A．铀235只要俘获中子就能进行链式反应
B．铀235裂变后的生成物是多种多样的，但这些裂变都要发生质量亏损 C．核电站中镉棒是起减速剂的作用
D．核电站使用后的核废料必须装入特制容器，深埋地下 8．一个 92235U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235 92U＋10n→X ＋9438Sr＋210n，则下列叙述正确的是( ) A．X原子核中含有86个中子 B．X原子核中含有141个核子
C．因为裂变时释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加 D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少
9．我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇，1947年在法国巴黎发现了铀的三分裂和四分裂， 这是我国科学家在核物理研究中做出的贡献，它是将中子打入铀核后所发生的核反应， 它属于( )
A．人工核转变 B．重核的裂变 C．铀核的衰变 D．轻核的聚变
13610．下面是铀核裂变反应中的一个：235 92U＋10n→54Xe＋38Sr90＋1010n
已知铀235的质量为235.043 9 u，中子质量为1.008 7 u，锶90的质量为89.907 7 u，氙 136的质量为135.907 2 u，则此核反应中( )
A．质量亏损为Δm＝235.043 9 u＋1.008 7 u－89.907 7 u－135.907 2 u B．质量亏损为Δm＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.008 7) u C．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.008
4
7)×(3×108)2 J
D．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.008 7)×931.5 MeV
11．如图1所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象．下列说法中正确的 是( )
图1
A．若D和E能结合成F，结合过程一定要释放能量 B．若D和E能结合成F，结合过程一定要吸收能量 C．若A能分裂成B和C，分裂过程一定要释放能量 D．若A能分裂成B和C，分裂过程一定要吸收能量 题 号 答 案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13612.核反应235 92U＋10n→9038Sr＋54Xe＋1010n是铀核裂变核反应中的一个，已知：235 92U的原子
13689.907 7 u，54质量为235.043 9 u，9038Sr的原子质量为
Xe的原子质量135.907 2 u，中子
的质量为1.000 867 u，求这个反应中释放的核能为多少MeV？(保留三位有效数字)
第6节 核裂变
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高中物理 第十九章 第6节 核裂变课时作业 新人教版选修35
