19.6核裂变
一、单项选择题
1.根据宇宙大爆炸的理论,在宇宙形成之初是"粒子家族"尽显风采的时期,那么在大爆炸之后最早产生的粒子是( )
A.夸克、轻子、胶子等粒子
B.质子和中子等粒子
C.光子、中微子和电子等粒子
D.氦核、氚核、氦3等轻核
解析:选A.宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子,之后又经历了质子和中子等强子时代,再之后是自由光子、中微子、电子大量存在的轻子时代,再之后是中子和质子组合成氘核,并形成氦核的核时代,之后电子和质子复合成氢原子,最后形成恒星和星系,B、C、D的产生都在A之后,因此A正确.
2.铀核裂变时,对于产生链式反应的重要因素,下列说法中正确的是( )
A.铀块的质量是重要因素,与体积无关
B.为了使裂变的链式反应容易发生,最好直接利用裂变时产生的中子
C.若铀235的体积超过它的临界体积,裂变的链式反应就能够发生
D.能否发生链式反应与铀块的质量无关
解析:选C.要使铀核裂变产生链式反应,铀块的体积必须大于临界体积,但铀核的质量无论怎样,只要组成铀块的体积小于临界体积,则不会发生链式反应,裂变反应中产生的中子为快中子,这些快中子不能直接引发新的裂变.如果铀块的质量大,则其体积大,若超过临界体积则发生链式反应,由此知A、B、D错误,C正确.
3.一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为U+n→X+Sr+2n,则下列叙述正确的是( )
A.X原子核中含有86个中子
B.X原子核中含有141个核子
C.因为裂变时释放能量,根据E=mc2,所以裂变后的总质量数增加
D.因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质量数减少
解析:选A.X原子核中的核子数为(235+1)-(94+2)=140(个),B错误.中子数为140-(92-38)=86(个),A正确.裂变时释放能量,出现质量亏损,但是其总质量数是不变的,C、D错误.
4.(多选)下列关于聚变的说法中正确的是( )
A.要使聚变产生,必须克服库仑斥力做功
B.轻核聚变需要几百万摄氏度的高温,因此聚变又叫做热核反应
C.原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温,所以氢弹利用原子弹引发热核反应
D.自然界中不存在天然的热核反应
解析:选ABC.轻核聚变时,必须使轻核之间距离达到10-15m,所以必须克服库仑斥力做功,A正确;原子核必须有足够的动能,才能使它们接近到核力能发生作用的范围,实验证实,原子核必须处在几百万摄氏度下才有这样的能量,这样高的温度通常利用原子弹爆炸获得,故B、C正确;在太阳内部或其他恒星内部都进行着热核反应,D错误.
5.科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3).它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为He+He→2H+He.关于He聚变,下