热门试卷

太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（H）结合成1个氦核（He），同时释放出正电子（e）。已知氢核的质量为mP，氦核的质量为mα，正电子的质量为me，真空中光速为c。计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能。

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U+n→Ba+Kr+aX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、m_Ba、mkr分别表示U、Ba、Kr核的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，c为光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=1.00×106kW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=2.78×10-11J，U核的质量mU=390×10-27kg．求每年（1年=3.15×107s）消耗的U的质量．

当前，发电站温室气体排放问题引起了越来越多的关注，相比煤炭等传统能源，核电能够大幅降低二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉尘等物质的排放，已成为世界快速发展的电力工业．经广大科技工作者的不懈努力，我国的核电技术已进入世界的先进行列，世界各地现在正在兴建的核电反应堆达到57座，我国以20座名列第一．核电站的最核心部分是核反应堆，核反应堆中的燃料U产生裂变，在短时间内释放出大量的核能可供人类利用．核反应堆中的镉棒起______作用，核反应方程应为U+______→Kr+Ba+3n若其质量分别为mu=390.313×10-27kg，mn=1.6749×10-27kg，mBa=234.0016×10-27kg，mKr=152.604×10-27kg，核反应中释放的能量为△E=______J．

氘核H和氚核H结合成氦核He的核反应方程如下：HHHen+17.6MeV

①这个核反应称为______．

②要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文．式中17.6MeV是核反应中______（选填“放出”或“吸收”）的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量______（选填“增加”或“减少”）了______kg．

（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。

在某些恒星内，3个α粒子可以结合成一个核，已知核的质量为1.99502×10-26 kg，α粒子的质量为6.64672×10-27 kg，真空中的光速c=3×108 m/s，计算这个反应中所释放的核能（结果保留一位有效数字）。

一个氢原子的质量为1.6736×10-27kg，一个锂原子的质量为11.6505×10-27kg，一个氦原子的质量为6.6467×10-27kg。一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子，⑴写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少？⑵1mg锂原子发生这样的反应共释放多少核能？

（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。

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?