第十九章 原子核 第6节　核裂变-高中物理选修3-5【赢在微点】轻松课堂word

第6节　核裂变 学习目标 练法指导 1.知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。 2．知道什么是链式反应。 3．会计算重核裂变过程中释放出的能量。 4．知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。 1.通过书写核裂变方程进一步了解核裂变的特点，通过计算了解核裂变中释放大量的核能。 2．了解链式反应及其发生条件，理解临界体积和临界质量。 3．了解核电站的结构和工作原理，知道慢化剂和控制棒等所起的作用。 ———　　课/前/预/习·轻/松/搞/定　　——— 要点辨析 1．铀核裂变的产物是固定的，就是生成钡和氪，同时放出3个中子(×) 2．只有铀块的体积大于等于临界体积时，才能发生链式反应(√) 3．核裂变中会释放出大量的能量，同时也是获得放射性同位素的重要方法(√) 4．镉棒使中子的速度减慢，可以控制链式反应的速度(×) 5．核反应堆产生的废料无毒无害，可以随意丢弃(×) 预习自检 1．下列关于目前核电站利用的核反应、核燃料的说法正确的是(　　) A．裂变，燃料是铀 B．衰变，燃料是铀 C．裂变，燃料是氘 D．衰变，燃料是镭 答案　A[来源:学#科#网] 2.U吸收一个慢中子后，分解成Xe和Sr，并放出(　　) A．一个α粒子 B．一个氘核 C．三个中子 D．两个中子 解析　核反应方程为U＋n→Xe＋Sr＋3n，故C正确。 答案　C 3．为使链式反应平稳进行，可采用下列办法中的(　　) A．铀块可制成任何的体积 B．铀核裂变释放的中子可直接去轰击另外的铀核 C．通过慢化剂将产生的中子减速 D．用镉棒作为慢化剂使中子减速 解析　使铀块发生链式反应的体积应大于临界体积，故A错误；铀核裂变释放出的为快中子，不能直接再去轰击铀核，必须用慢化剂减速，而镉棒是用于控制中子数量的，故C正确，B、D错误。 答案　C[来源:Z§xx§k.Com] 4．原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等，在下列核反应中，属于核裂变反应的是(　　) A.B＋n→Li＋He B.U→Th＋He C.N＋He→O＋H D.U＋n→Ba＋Kr＋3n 解析　核裂变反应是指重核分裂成中等质量的核的反应，裂变时放出2～3个中子再引起其他核裂变，即能发生链式反应，符合上述特征的只能是D项。 答案　D 5．(多选)下面是铀核裂变反应中的一个：U＋n→Xe＋Sr＋10n，已知铀235的质量为235.043 9 u，中子的质量为1.008 7 u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2 u，则此核反应中(　　) A．质量亏损为 Δm＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2) u B．质量亏损为 Δm＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.008 7) u C．释放总能量为 ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.008 7)×(3×108)2 J D．释放总能量为 ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.008 7)×931.5 MeV 解析　计算质量亏损时要用反应前的总质量减去反应后的总质量，二者差值可用“u”或“kg”作单位，前者直接用“1 u的亏损放出能量931.5 MeV”计算总能量，后者得到的核能单位是“J”。 答案　BD[来源:学#科#网] 6．裂变反应中释放出的能量来自于(　　) A．核子消失转化为能量 B．原子中电子与原子核的电势能减小 C．入射的中子消失转化为能量 D．原子核的比结合能变大，释放出能量 解析　发生裂变反应过程中，核子数保持守恒，中子未消失，故A、C错误；能量来自于原子核内部，由于重核在分裂为中等质量的原子核时，比结合能增加而释放出能量，B错误，D正确。 答案　D 7．某原子弹爆炸释放的能量相当于2×104 t TNT爆炸的能量(约8.4×1013 J)，由此可知该原子弹中铀235的质量是多少千克？(已知裂变的核反应方程为U＋n→Ba＋Kr＋3n＋201 MeV，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1)[来源:Z+xx+k.Com] 解析　由核反应方程可知，一个铀核裂变能放出 201 MeV的能量，则1 mol铀核裂变放出的能量为E0＝6.02×1023×201 MeV≈1.936×1013 J,1 mol铀核的质量为0.235 kg，则原子弹中铀核的质量为m＝×0.235 kg＝×0.235 kg≈1.02 kg。 答案　1.02 kg ———　　课/堂/效/果·题/组/检/测　　——— 题组一 重核的裂变和链式反应 1.(多选)铀核裂变是核电站核能的重