1、- 1 -课时跟踪检测（二十三）核裂变1中国承诺到 2020年碳排放量下降 40%45%。为了实现负责任大国的承诺，我国将新建核电站项目。目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( )A. U n Sr Xe10 n23592 10 9038 13654 10B. Na Mg e2411 2412 0 1C. N He O H147 42 178 1D. U Th He23892 23490 42解析：选 A 重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核，A 是裂变反应，A 正确；B 为 衰变，C 是发现质子的反应，D 是 衰变。2多选当一个重核裂变时，它能产生的两个核( )
2、A一定是稳定的B含有的中子数较裂变前重核的中子数少C裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量D可以是多种形式的两个核的组合解析：选 BD 重核裂变为两个中等质量的核时平均要放出 2个或 3个中子，裂变释放的能量比俘获中子的能量大，C 错误。中子数会减少，故 B正确。重核裂变的产物是多种多样的，故 A错误，D 正确。3贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀 235以后的副产品，其主要成分为铀 238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀 238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染。人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病。下列叙述错误的是( )A铀 238的衰变方
3、程式： U Th He23892 23490 42B U和 U互为同位素23592 23892C人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变D贫铀弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性解析：选 D 铀 238具有放射性，放出一个 粒子，变成钍 234，A 正确。铀 238和铀235质子数相同，互为同位素，B 正确。核辐射能导致基因突变，是皮肤癌和白血病的诱因之一，C 正确。贫铀弹的穿甲力很强，是因为它的弹芯是由高密度、高强度、高韧性的铀合金组成，袭击目标时产生高温化学反应，所以其爆炸力、穿透力远远超过一般炸弹，D 错。4铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是( )A铀块的质量
4、是重要因素，与体积无关B为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的中子- 2 -C若铀 235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生D能否发生链式反应与铀块的质量无关解析：选 C 要使铀核裂变产生链式反应，铀块的体积必须大于临界体积或铀块的质量大于临界质量，只要组成铀块的体积小于临界体积或质量小于临界质量就不会产生链式反应，裂变反应中产生的中子为快中子，这些快中子不能直接引发新的裂变，如果铀块的质量大，则其体积大，若超过临界体积则发生链式反应，由此知 A、B、D 错误，C 正确。5我国秦山核电站第三期工程中有两组 60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于U的裂变，现有四种
5、说法：23592 U原子核中有 92个质子，143 个中子；23592 U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核反应方程为23592U n Xe Sr2 n；23592 10 13954 9538 10 U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为 45亿年，升高温度半衰期缩短；23592一个 U裂变能放出 200 MeV的能量，合 3.21011 J。23592以上说法中完全正确的是( )A BC D解析：选 D 由 U的质量数和电荷数关系易知正确；由核反应方程中电荷数守恒和23592质量数守恒知正确；半衰期不受外界因素干扰，故错误；因为 200 MeV20010 61.61019 J3.21
6、0 11 J，所以正确，故答案为 D。6多选下面是铀核裂变反应中的一个： U n Xe Sr10 n23592 10 13654 9038 10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 m235.043 9 u1.008 7 u89.907 7 u135.907 2 uB质量亏损为 m(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7)uC 释 放 的 总 能 量 为 E (235.043 9 1.008
7、7 89.907 7 135.907 2 101.008 7)(3108)2JD释 放 的 总 能 量 为 E (235.043 9 1.008 7 89.907 7 135.907 2 101.008 7)931.5 MeV解析：选 BD 计算亏损质量时要用反应前的总质量减去反应后的总质量，二者之差可用“u”或“kg”作单位，故 A错，B 对；质量单位为“u”时，可直接用“1 u的亏损放出能量 931.5 MeV”计算总能量，故 D对；对质量单位为“kg” 时直接乘以(3.010 8)2，总能量单位才是焦耳，故 C错。7一个 U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程式为235
8、92- 3 -U nX Sr2 n，则下列叙述正确的是( )23592 10 9438 10AX 原子核中含有 86个中子BX 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解析：选 A 根据电荷数守恒、质量数守恒可知，X 原子核质量数为 140，电荷数为54，其中子数为 1405486，核子数为 140，故 A正确，B 错误；裂变过程中释放核能，反应前后总质量不同，但质量数守恒，故 C、D 均错误。8关于重核的裂变，以下说法正确的是( )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
9、铀块中通过时，一定发生链式反应C重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减少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，放出核能解析：选 D 根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子即发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程，其释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量。链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于其临界体积。如果体积小，中子从铀块中穿过，碰不到原子核，则链式反应不会发生。在裂变反应中由电荷数与质量数守恒得核子数是不会减少的，要发生质量亏损，放出核能，因此选项 A、B、C 均错，D 正确
10、。9已知铀 235核裂变时的核反应方程为 U n Ba Kr3 n，一个铀 235核23592 10 14456 8936 10裂变时，能释放 200 MeV的能量，则 1 kg铀完全裂变能释放多少能量？相当于多少吨燃烧值为 2.94107 J/kg的煤所放出的能量？解析：首先求出 1 kg铀 235中含有的原子核数，然后即可根据已知求解。1 kg铀 235中含有的原子核数 6.0210232.56210 24(个)。1 000235一个铀核裂变能放出 200 MeV的能量，则 1 kg铀核裂变能释放 E2.56210 24200 MeV5.12410 26 MeV5.12410 321.61019 J8.210 13 J，设 1 kg铀 235释放的能量相当于煤的质量为 m，则有m kg2.78910 6 kg2 789 t。8.210132.94107答案：8.210 13 J 2 789 t- 4 -
