热门试卷

【选修3-5选做题】

已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，He核的质量为3.0150u。

（1）写出两个氘核聚变成He的核反应方程；

（2）计算上述核反应中释放的核能；

（3）若两氘核以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的He核和中子的动能各是多少?

氘核的质量为2.0136u ，氦3的质量为3.0150u，中子的质量为1.0087u．两个氘核聚变成一个氦3

(1)写出核反应方程．

(2)计算两个氘核聚变释放的能量．

(3)计算1kg氘完全聚变为氦3所释放的能量．这能量相当于多少煤完全燃烧放出的热能？(煤的热值为3.344×107J/kg)

在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出，中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在。

（1）中微子与水中11H的核反应，产生中子（10n）和正电子（0+1e），即中微子，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是

[     ]

A．0和0

B．0和1

C．1和0

D．1和1

（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（γ），即。已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31 kg，反应中产生的每个光子的能量约为_____________J。正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是_____________。

（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。

1930年发现，科学家在真空条件下用α粒子轰击Be时，产生了一种看不见的、贯穿力很强的不带电粒子，为了弄清楚这是一种什么粒子，人们用它分别去轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核，并以此推算出了该粒子的质量，从而确定改粒子为中子．设氢核的质量为mH，氮核的质量为氢核质量的14倍，碰撞后氢核的速度为vH，氮核的速度为vN，假设中子与它们的碰撞为弹性弹性碰撞，碰撞的粒子分别为中子和氢核及中子和氮核．

（1）试写出α粒子轰击Be的核反应方程；

（2）试根据中子与氢原子和氮原子的碰撞结果，利用题中的可测量量，推算出中子的质量．

天文学家测得银河系中氨的含量约为25%。有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后2分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的。

（1）把氢核聚变反应简化为4个氢核（）聚变成氦核（），同时放出2个正电子（）和2个中微子（），请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量。

（2）研究表明，银河系的年龄约为，每秒钟银河系产生的能量约为（即）。现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量。（最后结果保留一位有效数字）

（3）根据你的估算结果，对银河系中氦的主要、生成途径作出判断。（可能用到数据：银河系质量约为，原子质量单位1，l u相当于1.5×的能量，电子质量，氦核质量，氢核质量，中微子质量为零）

用中子轰击锂核（）发生核反应，生成氚核和α粒子，并释放出4.8Mev的能量（1u=931.5Mev）。

（1）请写出核反应方程；

（2）设放出的能量全部由质量亏损获得，试求质量亏损为多少？

（3）若放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，且它们的动量等值反向，求α粒子的动能为多少Mev？

静止在匀强磁场中的一个B核俘获了一个速度为向v =7.3×104m/s的中子而发生核反应，生成α粒子与一个新核。测得α粒子的速度为2×104 m/s，方向与反应前中子运动的方向相同，且与磁感线方向垂直。求：⑴写出核反应方程。⑵画出核反应生成的两个粒子的运动轨迹及旋转方向的示意图（磁感线方向垂直于纸面向外）。⑶求α粒子与新核轨道半径之比。⑷求α粒子与新核旋转周期之比。     

(1)在核反应过程中，X是未知核，由核反应知识可以确定X核为_________；若10n、X核、31H和42He的静止质量分别为1、X、3和4，则△的值为___________。

(2)核能、风能等新能源是近来能源发展的重点方向之一，与煤、石油等传统能源相比较，核能具有哪些优点和缺点？

(3)有一座城市，经常受到大风和风沙的侵扰，为了合理使用新能源，计划建造风能发电站或太阳能发电站。请用物理学知识，指出建造哪种类型的发电站更合适，并请说明理由。

             ，属                     类型；

          ，属                     类型；

（2）用高速的粒子去轰击未知的靶核，根据有关数据来确定靶核的“身份”，是近代物理研究上常用的一种方法．现用一质子以1.0×107m/s的速度与一个静止的未知核碰撞，碰撞后质子以6.0×106m/s的速度反向弹回，未知核以4.0×106m/s的速度沿质子原来的方向运动．已知质子的质量是1.67×10-27kg，试根据以上信息确定未知核是什么．