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题型:填空题
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填空题

某原子核的衰变过程是 表示放出一个α粒子,下列说法中正确的是(      )

A 核C比核B的中子数少2

B 核C比核A的质量数少5

C 原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多1

D 核C比核A的质子数少1

正确答案

A、D

此题仍然考查衰变和衰变的规律及核反应过程中质量数和核电荷数守恒规律,根据题目先写出核反应方程,然后再进行比较

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题型:简答题
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简答题

太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是释放的核能,这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化,假定目前太阳全部由电子和核组成。

(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R=6.4×106 m,地球质量m=6.0×1024 kg,日地中心的距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度g=10 m/s2,1年约为3.2×107秒,试估算目前太阳的质量M

(2)已知质子质量mp=1.6726×1027 kg,质量mα=6.6458×1027 kg,电子质量me=0.9×1030 kg,光速c=3×108 m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。

(3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能w=1.35×103 W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。(估算结果只要求一位有效数字。)

 

正确答案

(1)2×1030 kg        (2)4.2×1012 J  (3)1百亿年

(1)估算太阳的质量M

设T为地球绕日心运动的周期,则由万有引力定律和牛顿定律可知

                             ①

地球表面处的重力加速度

                                     ②

                             ③

以题给数值代入,得M=2×1030 kg                       ④

(2)根据质量亏损和质能公式,该核反应每发生一次释放的核能为

E=(4mp+2memαc2                       ⑤

代入数值,得

E=4.2×1012 J                                ⑥

(3)根据题给假设,在太阳继续保持在主序星阶段的时间内,发生题中所述的核聚变反应的次数为                                ⑦

因此,太阳总共辐射出的能量为

EN·△E

设太阳辐射是各向同性的,则每秒内太阳向外放出的辐射能为

ε=4πr2w                                 ⑧

所以太阳继续保持在主星序的时间为

                                      ⑨

由以上各式解得

以题给数据代入,并以年为单位,可得

t=1×1010年=1百亿年   

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题型:简答题
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简答题

两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素)。已知氘核的质量,m0=2.0136u,氦核的质量3.0150u,中子的质量,mu=1.0087u(1u相当于931MeV)。

(1)写出聚变方程并计算释放的核能。

(2)若反应前两个氘核的动能均为0.35MeV。它们对心正碰发生聚变,且反应后释放的核能全部转化为动能,则产生的氦核和中子的动能各为多大?

正确答案

(1)3.26MeV (2)2.97MeV

(1)聚变的核反应方程:……………………(2分)

核反应过程中的质量亏损为

释放的核能为…………(2分)

(2)对撞过程动量守恒,由于反应前两氘核动能相同,其动量等值反向,因此反应前后系统的动量为0,即…………………………(1分)

反应前后总能量守恒,即…………(1分)

解得……………………(2分)

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题型:填空题
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填空题

一个中子轰击铀核()可裂变生成钡()和氪()。已知和中子的质量分别是mu、mBa、mKr、mn,则此铀裂变反应的方程为____________;该反应中一个裂变时放出的能量为____________。(已知光速为c)

正确答案

,(mu-mBa-mKr-2mn)C2

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题型:填空题
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填空题

中国第三代核电自主化依托项目--山东海阳核电站一期工程,已于2009年10月正式开工。在核电站中,核反应堆释放的核能转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能.核反应方程式是反应堆中发生的许多核反应中的一种,n为中子,X为待求粒子,a为X的个数,则X为______,a=______。以mU、mBa、mKr分别表示92235U、56141Ba、3692Kr核的质量,mn、mp分别表示中子、质子的质量,c为真空中的光速,则在上述核反应过程中放出的核能ΔE=________。

正确答案

中子,3,(mU-mBa-mKr-2mn)c2

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