高中物理人教版选修3-5练习：第十九章+第6节+重核的裂变+课下作业+含解析.pdf
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1原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它的主要组成部分是() A原子燃料、慢化剂、冷却系统和控制调节系统B原子燃料、慢化剂、发热系统和传热系统C原子燃料、慢化剂、碰撞系统和热系统D原子燃料、中子源、原子能聚存和输送系统解析： 核反应堆的主要部分包括燃料，即浓缩铀235；慢化剂，采用石墨、重水和普通水；控制棒，控制链式反应的速度；冷却系统，水或液态钠等流体在反应堆外循环流动，把反应堆的热量传输出去用于发电，故A 正确， B、C、D 错答案： A 2关于铀核裂变，下列说法正确的是() 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23 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解析： 铀核受到中子的轰击，会引起裂变裂变的产物是各种各样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况比较多，也有的分裂成多块，并放出几个中子铀235 受中子的轰击时，裂变的概率大，而铀238 只有俘获能量在1 MeV 以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小，而要引起链式反应，需使铀块体积超过临界体积综上所述，选项B、C正确答案： BC 3目前我国已经建成秦山和大亚湾核电站并投入使用，请根据所学物理知识，判断下列说法中正确的是() A核能发电对环境的污染比火力发电要小B核能发电对环境的污染比火力发电要大C都只利用重核裂变释放大量的原子能D既有重核裂变，又有轻核聚变释放大量的原子能解析： 目前核电站都用核裂变，其原料是铀，且核裂变在核反应堆中应用是比较清洁的能源，故A、C 正确， B、D 错。
答案： AC 4关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列说法正确的是() A镉棒能释放中子，依靠释放的多少控制反应速度B用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量C利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中子数量D镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用，利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度解析： 镉棒并不能释放中子，也不能使中子减速，对铀核裂变也没有阻碍作用，而是利用其对中子吸收能力强的特点，控制中子数量的多少而控制核反应速度，故C 正确答案： C 5. 1 个铀 235 吸收 1 个中子发生核反应时，大约放出196 MeV 的能量，则1 g 纯铀 235完全发生核反应放出的能量为(NA为阿伏加德罗常数)() ANA196 MeVB235NA196 MeV C 235196 MeV D.NA235196 MeV 解析：由于 1 mol 的铀核质量为235 g,1 g 铀 235 的物质的量为1235mol， 因此 1 g 铀 235释放的能量ENA235196 MeV ，故 D 正确答案： D 6在增殖反应堆中，铀238 吸收快中子后变为铀239，铀 239 经过 2 次 衰变后变为钚 239(239 94Pu)，钚 239 也是一种可以裂变的核燃料。
上述各反应方程为：(1)_ _ ，(2)_ _ ，(3)_ 答案： (1)238 92U10n239 92U (2)239 92U239 93Np 01e (3)239 93Np 239 94Pu01e 7潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下， 核能是一种高效的能源图 1 (1)在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳(见图 1 甲)结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是_2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后 _A沉入海底B放至沙漠C运到月球D深埋地下(3)图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射当胸章上1 mm 铝片和 3 mm 铝片下面的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析可知工作人员受到了_射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了_射线的辐射解析： 反应堆外修建很厚的水泥层，可屏蔽裂变产物释放的各种射线，射线仅能穿透几毫米厚的铝片， 射线能穿透几厘米厚的铅片答案： (1)混凝土(2)D(3) 8 曾落在日本广岛上的原子弹，相当于 2 万吨梯恩梯 (TNT) 炸药，其能量约8.41013 J，235 92U 原子进行核分裂的个数为_个，该原子弹中含铀235 92U 的最小质量为_kg。
解析： 一个235 92U 原子核分裂时所产生的能量约为200 MeV ，200106 eV2.01081.6 1019 J3.21011 J设共有 n 个235 92U 核发生裂变n8.410133.2 1011 2.61024(个 ) 铀的质量m 2352.610246.02 1023g1.015 kg答案： 2.6 10241.015 9在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂中子在重水中可与21H 核碰撞减速，在石墨中与12 6C 核碰撞减速上述碰撞可简化为弹性碰撞模型某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？解析： 设中子质量为Mn，靶核质量为M，由动量守恒定律：Mnv0Mnv1 Mv2由能量守恒：12Mnv2012Mnv2112Mv22解得 v1MnMMnMv0在重水中靶核质量：MH2Mnv1HMnMHMnMHv013v0在石墨中靶核质量：MC12Mnv1CMnMCMnMCv01113v0与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好答案： 重水减速效果更好。
