热门试卷

如下一系列核反应是恒星内部发生的。

其中p为质子，α为α粒子，e+为正电子，v为一种中微子。已知质子的质量为mp=1.672 648×10-27 kg，α粒子的质量为mα=6.644 929×10-27 kg，正电子的质量数为me=9.11×10-31 kg，中微子的质量可忽略不计。真空中的光速c=3.00×108 m/s，试计算该系列反应完成后释放的能量。

中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、mD，现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核，使之分解，用核符号写出上述核反应方程，若分解后的中子、质子的动能相等，则中子的动能是多少？

太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看做是4个氢核（H）结合成1个氦核（He）。下表中列出了部分粒子的质量（1u相当于931.5MeV的能量）

①写出氢核聚变的核反应方程：                                            ；

②计算发生一次核反应释放的能量。（以MeV为单位，结果保留三位有效数字）

太阳内部四个质子聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子。若太阳辐射能量的总功率P，质子、氦核、正电子的质量分别为mp、mHe、me，真空中光速为c。求t时间内参与核反应的质子数。

一个铀235原子俘获一个中子后，裂变为氙139和锶94，同时放出三个中子。写出核反应方程并算出一个铀核裂变时释放的核能，已知mU=235.043 94 u，mxe=138.918 44 u，mSr=93.915 47 u，mn=1.008 665 u。

已知中子的质量，质子的质量，α粒子的质量，真空中的光速为c。求α粒子的比结合能。

物体运动时的能量和静止时的能量之差就是物体的动能Ek，试利用质能方程E=mc2，证明宏观低速物体的动能为Ek=mv2．[可能用到的数学知识：当|x|＜＜1时，（1+x）n=1+nx]．

铀核（U）裂变生成钡（Ba）和氪（Kr），已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是235.0439u，140.9139u，91.8973u和1.0087u．

（1）写出铀裂变反应方程，并计算一个铀235裂变时放出的能量；

（2）我国秦山核电站功率为3×105kW，假设铀235能够完全裂变，其中一半的核能转化为电能，以上述裂变反应来估算电站一年消耗多少铀235？

(1)2011年中国宣布突破快中子增殖反应堆技术，使核反应原料利用率提升到百分之六十以上．第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料．在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(U)吸收快中子后变成铀239(U)，铀239很不稳定，经过________次β衰变后变成钚239(Pu)，从而实现核燃料的增殖．铀238转变为钚239的全过程的核反应方程式为____________________________________________.

(2)如图所示，长为L＝2 m的木板A质量为M＝2 kg，A静止于足够长的光滑水平面上，小物块B(可视为质点)静止于A的左端，B的质量为m1＝1 kg，曲面与水平面相切于M点．现让另一小物块C(可视为质点)从光滑曲面上离水平面高h＝3.6 m处由静止滑下，C与A相碰后与A粘在一起，C的质量为m2＝1 kg，A与C相碰后，经一段时间B可刚好离开A，g＝10 m/s2.求A、B之间的动摩擦因数μ.

（1）某原子核反应堆由铀棒、镉棒、慢化剂、冷却剂和水泥防护层等组成，关于它们的作用，下列说法中正确的是____（填人正确选项前的字母）．

（2）两个粒子经相互作用后转化为另外两个粒子的核反应称为二体反应，在二体反应 中，我们可以认为两个粒子组成孤立的系统，反应中遵从动量守恒和能量守恒．用α粒子 轰击氮14的反应就可以看作是一个二体反应。

（1）写出该反应的核反应方程式

（2）已知该反应是吸能反应，反应后系统的总动能减小1.20MeV，设反应前氮核是静止的，那么用来轰击氮核的α粒子的动能至少是多大？ 

在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势．在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能．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．

(1) 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=____，mU、mBa、mKr分别表示核的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，c为光子在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能△E=___。

(2)有一座发电能力为P=1.00×106 kW的核电站，核能转化为电能的效率η= 40%．假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能△E=2.78×10-11 J，核的质量mU=3.90×10 -27 kg。求每年（1年=3.15×107 s）消耗的的质量．

为确定爱因斯坦的质能方程△E=△mc2的正确性，设计了如下实验：用动能为E1=0.60MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个α粒子，测得两个α粒子的动能之和为E2=19.9MeV，已知质子、α粒子、锂粒子的质量分别取mα=4.0015μ、mp=1.0073μ、mLi=7.0160μ，求：

（1）写出该反应方程．

（2）通过计算说明△E=△mc2正确．（1u=1.6606×10-27㎏）