- 重核的裂变
- 共142题
快中子增殖反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238吸收快中子后变成铀239,铀239()很不稳定,经过____________次β衰变后变成钚239(
),写出该过程的核反应方程式:____________。设生成的钚核质量为M,β粒子质量为m,静止的铀核
发生一次β衰变,释放出的β粒子的动能为E0,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来,求一次衰变过程中的质量亏损。
正确答案
解:2;
由得
由得
2011年3月11日,日本9.0级大地震导致福岛核电站发生核泄漏事故,引起周边,国家的关注和恐慌.核反应会产生许多放射性的副产品如碘13 1和铯137,由于发生核泄漏,许多国家都已检测出这两种核素.有关核反应及其产物,以下说法正确的是______(填选项前的字母)
A.日本福岛核电站是采用可控聚变反应技术,将产生的核能转化为电能
B.反应堆可能发生的一种核反应方程是92235U+01n→54140Xe+3894Sr+301n
C.已知铯137的半衰期为30年,现有-100个原子核铯137经过60年将剩下25个
D.若核反应中质量亏损了△m,则将释放△mc2的核能.
正确答案
A、日本福岛核电站是采用可控裂变反应技术,故A错误;
B、核反应方程要满足质量数和电荷数守恒,故该反应应该产生2个中子,故B错误;
C、半衰期是对大量放射性元素的统计规律,对个别少量原子核是不成立的,故C错误;
D、根据质能方程可知,若核反应中质量亏损了△m,则将释放E=△mc2的核能,故D正确.
故选D.
用中子轰击铀核,其中的一个可能反应是分裂成钡
和氪
两部分,放出3个中子,各个核和中子的质量如下:mU=390.313 9×10-27 kg,mn=1.674 9×10-27 kg,mBa=234.001 6×10-27 kg,mKr=152.604 7×10-27 kg。试写出核反应方程,求出反应中释放的核能。
正确答案
解:根据核反应前后的质量亏损,用爱因斯坦的质能方程就可求出释放的核能
此铀核裂变方程为
则核反应前后的质量亏损为△m=mU+mn-mBa-mKr-3mn=0.357 8×10-27 kg
由爱因斯坦的质能方程可得释放的核能为△E=△mc2=0.357 8×10-27×(2.997 9×108)2 J=3.215 7×10-11 J
(2)静止的锂核63Li俘获一个速度为8×106 m/s的中子,发生核反应后若只产生了两个新粒子,其中一个粒子为氮核42He,它的速度大小是8×106 m/s,方向与反应前的中子速度方向相同,求反应后产生的另一个粒子的速度。
正确答案
(1) 13.6 3 (2)8×106 m/s,方向与反应前的中子速度方向相反
(1) 13.6(1分); 3(1分)
(2)完成此核反应的方程式:63Li+10n→42He+31H…………………………………1分
由动量守恒定律可知:mv1=4mv2+3mv3……………………3分
v3=-8×106 m/s………………………………………………1分
即:反应后所产生的另一个粒子的速度大小为8×106 m/s,方向与反应前的中子速度方向相反。………………………………………………1分
(1)原子处于基态时最稳定,处于较高能级时会自发地向低能级跃迁。如图所示为氢原子的能级图。现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n=1)的氢原子上,被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光,则照射氢原子的单色光的光子能量为 eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时,逸出的光电子的最大初动能是 eV。
(2)静止的Li核俘获一个速度
的中子而发生核反应,生成两个新核。已知生成物中
He的速度
,其方向与反应前中子速度方向相同。
①写出上述反应方程。
②求另一生成物的速度。
正确答案
(1)12.09 7.55(2)
【物理——物理3-5】
(1)12.09 7.55(每空2分)
(2)①核反应方程式为…………2分
②设中子、氦核、新核的质量分虽为,
它们的速度分别为,根据核反应动量守恒有:
负号说明新核运动方向与氦核相反。…………2分
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