微点突破(27) 原子核的衰变、核反应问题-【一书三用】2024年高考物理寒假作业高三复习用书

新高考方案系列丛书一书三用物理 微点突破（二十七） 原子核的衰变、核反应问题 精研一题 ：(3)核反应遵循电荷数守恒、质量数守恒（而不是质 [典例]如图所示，假设一 X X.X 量守恒)、动量守恒等，核反应过程中反应前后的 静止的原子核Th(钍)在P点 总质量一般会发生变化（如质量亏损），同时伴随 发生衰变，放出一个粒子并产生 有能量的变化 X + 新核X,它们在匀强磁场中的运 :3.核能的四种计算方法 动轨迹如图中a、b所示。已知钍 (1)根据△E=△mc2计算：注意△m的单位是kg,c 核质量为m1,新核X质量为m2,粒子质量为m3,真： 的单位是m/s,△E的单位是J。 空中的光速为c。则 ( ):(2)根据△E=△m×931.5MeV计算：注意△m的单位 A.b是新核X的轨迹 是原子质量单位u。利用1u相当于931.5MeV, △E的单位是MeV,1MeV=1.6×10-13J。 B.衰变方程为制Th→然X十He (3)根据比结合能计算：原子核的结合能一比结合能 C.衰变释放的核能为(m2十m3一m1)c2 ×核子数，注意核子数并不是原子核质量。 D.该原子核T衰变的时间等于牡234的半衰期(4)结合动量守恒定律和能量守恒定律计算：此时要 [解题关键] 注意动量和动能关系式2=2mEk的应用。 静止原子核发生衰变，通过轨迹图分析斯粒 切入点 子的情况。 全取一类 1.2022年6月23日，辽宁红沿河核电6号机组正 隐藏点 洛伦兹力提供向心力，动量等大反向 式具备商业运行条件，标志着我国在运最大的核电 障碍点 半径公式R-m中，m相等，B相同，由g决定 站全面建成投产。核燃料可在核反应堆中，通过核 R的大小，而绕行方向由左手定则判定 裂变产生实用核能材料。已经大量建造的核反应 堆使用的是裂变核燃料铀（经U)和钚(2程Pu)。 深得一法 下列说法正确的是 1.衰变次数的确定方法 A.外界温度越高，钚(Pu)衰变的速度越快 方法一：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规： B.轴(U)经过1次a衰变产生钚(Pu) 律，设放射性元素》X经过n次a衰变和m次B: C.2U在中子轰击下生成影Sr和'Xe的过程中， 衰变后，变成稳定的新元素》Y,则表示该核反应： 核子的比结合能增大 的方程为2X一~Y+He十m-?e。根据质量： D.U在中子轰击下生成器Sr和'智Xe的过程中， 数守恒和电荷数守恒可列方程 没有质量亏损 A=A'+4n.Z=Z+2n-m 2.有一项理论认为所有比铁重的元素都是超新星爆 由以上两式联立解得 炸时形成的。已知35U和236U的半衰期分别为 -Am-42+2-Z 0.704×109年和4,47×109年，若地球上的铀来 2 自5.94×10年前的恒星爆炸，且爆炸时产生相同 由此可见确定衰变次数可归纳为求解一个二元： 数量的235U和236U,则目前地球上两者的数量比 一次方程组。 235U 方法二：因为3衰变对质量数无影响，可先由质量： 26元约为 () 数的改变确定α衰变的次数，然后根据衰变规律 确定3衰变的次数。 A()B()c()°D.() 2.关于核反应的三点说明 :3.钚238是钚的同位素，半衰期为86.4年。钚238 (1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只： 用作核电池的热源，也可用作空间核动力和飞船的 能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接。 电源，我国设计的“玉兔号”月球车上就应用了钚 (2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能只依据： 238小型核能电池。已知钚（翻P)会衰变成较稳 两个守恒规律凭空杜攒出生成物来写核反应方程。： 定的镅(2Am),若初始时电池中的钚(2Pu)与 98 第二部分加练重点·补短板 镅(Am)的原子数量之比为4：1。则下列说法： 比结合能/MeV 0 平均核子质量 正确的是 () a A.钚(2Pu)衰变成较稳定的镅（器Am)的反应为 6 B衰变 4 B.钚(2器Pu)衰变成较稳定的镅(Am)的反应为 H 0+ 质量数 重核的裂变反应 102050100150200250 原子序数 R 乙 C.钚(2P)的比结合能比镅(2酷Am)的比结合能大 A.根据图甲可知，He核的结合能约为？MeV D.经过86.4年后电池中的钚（翻Pu)与镅（强Am) B.根据图甲可知，翻U核的结合能比器Kr核的结 的原子数量之比为2：1 合能更大 4.2023年4月12日，我国“人造太阳”成功实现稳 态高约束模式等离子体运行403秒。其结构如图 C.根据图乙可知，核D裂变成核E和F的过程 中，比结合能碱小 所示，在“人造太阳”周 球面能量 围，距“人造太阳”中心L 接收装置 D.根据图乙可知，若A、B能结合成C,结合过程一 人造太阳 处有半径均为，的球面形 定要吸收能量