- 原子核
- 共258题
如图所示，有界的匀强磁场磁感应强度为B="0.50" T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界.在磁场中A处放一个放射源，内装
正确答案
2.0×1012 J
镭衰变放出α粒子和氡核，在磁场中做匀速圆周运动，α粒子垂直于MN边界射出被接收器接收.α粒子在磁场中的轨迹为1/4圆周，得圆半径R="1.0" m.
α粒子的动量mv=qBR=1.6×10-19 kg·m/s
α粒子的动能为E1=
衰变过程中动量守恒，有mv=MV
氡核反冲的动能为E2=
衰变过程释放出的能量为E1+E2=(1+
太阳内部有多种热核反应，其中的一个核反应方程是：
正确答案
已知一个氢原子核质量为1.673×10-27 kg，一个锂原子核质量为11.6505×10-27 kg，一个氦原子核质量是6.646×10-27 kg，有一个锂核（
正确答案
2.8×10-12
（1）据2011年3月14日法新社报道，日本核泄漏事故正在加剧，福岛第一核电站3号机组可能已经出现“堆芯熔毁”现象，3号机组所用核燃料为铀
A．铀238俘获中子形成铀239，再经一次β衰变，可成为原子反应堆中的燃料钚239
B．钚的半衰期为24100年，则24100年后泄漏物质中钚原子的总数将降低为原来的
C．
D．在核泄漏的地区由于受到大剂量辐射，会出现癌症、甲状腺病患者增多的现象
（2）在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别是ma、mb，两球在t1时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球在碰撞前后的速度图象如图所示．下列关系正确的是( )
A．ma>mb B．ma
正确答案
（1）D（6分） （2）B（6分）
分析：（1）正确解答本题需要掌握：根据质量数和电荷数守恒正确判断核反应的产物；正确理解半衰期并能进行有关运算；理解α、β射线的特点及应用；了解放射性的危害与防护．
（2）该碰撞过程中动量和能量守恒，根据动量和能量守恒列出方程结合图象即可判断两球质量关系．
解：（1）A、92239U需要经过2次β衰变，才变为原子反应堆中的燃料钚94239pu，故A错误；
B、根据m=m0×(
C、α射线比β射线的贯穿本领弱，但是电离本领α射线比β射线强，故C错误；
D、长时间接受大剂量辐射，导致染色体变异，会出现癌症、甲状腺病患者增多的现象，故D正确．
故选D．
（2）两球碰撞过程中，动量、动能守恒，所以有：
mav0=mav1+mbv2①
联立①②解得：v1=
由图象可知碰后a球速度v1小于零，因此ma＜mb，故ACD错误，B正确．
故选B．
（选做题，选修3-5）
对核反应方程X+
正确答案
中子；[(m1+m2)-(m3+m4)]c2
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。核电站就是利用核反应堆释放的核能转化为电能。
（1）核反应方程式
（2）有一座发电能力为P=1.00×106kW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放出的核能△E=2.78
正确答案
（1）
试题分析：（！） 根据质能方程可得
（2）反应堆每年提供的核能
以M表示每年消耗的
解得
点评：核反应过程中，质量数与核电荷数守恒；求出核反应的质量亏损，应用质能方程即可求出核反应释放的能量．
为确定爱因斯坦的质能方程
①写出该反应方程.
②通过计算说明
正确答案
①
①核反应方程为:
②核反应的质量亏损: 
由质能方程可得与质量亏损相当的能量：
而系统增加的能量：
这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以
已知中子质量为1.0087u，质子质量为1.0073u，氦核质量为4.0026u．1u=1.6606×
正确答案
27.4MeV
两个中子质量：1.0087u×2=2.0174u．
两个质子质量：1.0073u×2=2.0146u．
两个中子和两个质子的质量和：4.0320u．
氦核质量：4.0026u．
质量差：0.0294u．
ΔE=
已知一个铀235核裂变时能释放200 MeV的能量，问：
（1）1 kg铀完全裂变能释放多少能量？
（2）相当于多少吨燃烧值为2.94×107 J/kg 的煤所放出的能量？
正确答案
（1）1 kg铀完全裂变能释放8.2×1013J的能量；
（2）相当于燃烧值为2.94×107 J/kg的煤2 789 t．
一个中子和一个质子结合成氘核时要放出2.22MeV的能量，这些能量以γ光子的形式辐射出来．这一过程的核反应方程是______，质量亏损为______kg，此光子的波长为______m．
正确答案
（1）由质量守恒知核反应方程是：
由爱因斯坦质能方程可知 E=△mC2；
质量亏损：△m=
由质能方程知辐射出的γ光子的能量由hγ=E=△mC2
及γλ=C
知γ光子的波长为：λ=
故答案为：
二战末期，美国在日本广岛投下的原子弹相当于2万吨TNT炸药爆炸时释放的能量，已知1kgTNT炸药爆炸时释放的能量是4.2×106J，则该原子弹含有纯铀235______kg（1个铀235原子核裂变时放出200MeV能量，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023个/mol）．
正确答案
2万吨TNT炸药爆炸时放出的能量：
E=2×107×4.2×106J=8.4×1013J，
1个铀235原子核放出的能量△E=200MeV，设纯铀235的质量为M，则：
E=N△E=
故答案为：1.0．
（8分）两氘核发生了如下核反应：21H+21H→32He+10n,其中氘核质量为2．0136u,氦核质量为3．0150u,中子质量为1．0087u．求核反应中释放的核能．（1u=931
正确答案
3．3Mev或5．2×10-13J
略
中子的质量为1.008 7 u,质子的质量为1.007 3 u，氘核的质量为2.013 6 u,求中子和质子结合成氘核时释放的能量.
正确答案
2.24 MeV
该反应的质量亏损是:
Δm="1.008" 7 u+1.007 3 u-2.013 6 u="0.002" 4 u
根据爱因斯坦方程
ΔE=Δmc2="0.002" 4×931.5 MeV="2.24" MeV.
两个氘核结合成一个氦核的过程中可释放多少核能？若1千克氘完全结合成氦，则可放出多少能量？已知m氘＝2.0141u，m氦＝4.0026u．阿伏伽德罗常数N0＝6×1023.1/mol．
正确答案
3.57×1027MeV．
根据核能的计算公式可知，两个氘核结合成一个氦核的过程中，释放的核能为：△E＝△m×931.5＝(2m氘－m氦)×931.5＝23.8MEV．
知道了两个氘核结合成一个氦核所释放23.8MEV的能量，欲求1 kg氘完全结合成氦核所放出的能量，则需先弄清1kg氘中有多少对氘核．由氘的摩尔质量m0＝2×10－3kg，可以求出1kg氘中所含氘核的对数N：N＝
则1kg氘完全结合成氦的过程中所放出的能量为：
E＝N·△E＝1.5×1026×23.8＝3.57×1027MeV．
碳原子质量是12.000000u，可以看做由6个氢原子和6个中子组成的．求核子结合成碳原子核时释放的能量．(已知
正确答案
92.16MeV
氢原子质量及碳原子质量中均应包含它们核外电子的质量．但在计算中可减掉，故碳原子的质量代替碳原子核的质量，用氢原子质量代替氢原子核的质量．
6个氢原子质量
中子质量 
质量亏损 △m=(
释放能量
扫码查看完整答案与解析