核聚变能量种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.0160u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u, 1u=1.66×10-27kg。
(1)写出氘和氚聚合的反应方程;
(2)试计算这个核反应释放出来的能量;
(3)若建一座功率为3.0×105kW的核聚变电站,假设聚变所产生的能量有一半变成了电能,每年要消耗多少氘的质量?(一年按3.2×107s计算,光速c=3.0×108m/s,结果取二位有效数字)
某原子核的衰变过程是 表示放出一个α粒子,下列说法中正确的是( )
A 核C比核B的中子数少2
B 核C比核A的质量数少5
C 原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多1
D 核C比核A的质子数少1
关于原子核的衰变、聚变和裂变,下列表述正确的是
A.半衰期越短,衰变越慢 |
B.核反应堆中插入镉棒为了增大核裂变的反应速度 |
C.γ射线穿透能力最强,α射线电离能力最强 |
D.核聚变和核裂变过程都有质量亏损 |
(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。
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。
一个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
,则下列说法正确的是
A.X的原子核中含有86个中子 |
B.X的原子核中含有141个核子 |
C.因为裂变释放能量,出现质量亏损,所以裂变后的总质量数减少 |
D.是天然放射性元素,它的半衰期约为7亿年,随着地球环境的不断变化,半 |
衰期可能变短也可能变长
据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试.下列关于“人造太阳”的说法正确的是
A.“人造太阳”的核反应方程是 |
B.“人造太阳”的核反应方程是 |
C.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是 |
D.“人造太阳”核能大小的计算公式是 |
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(镭),放出某种射线后衰变成(氡).试写出衰变的方程.若A距磁场的左边界MN的距离OA="1.0" m时,放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子,此时接收器位置距经过OA的直线1.0 m.由此可以推断出一个静止镭核衰变时放出的能量是多少?保留两位有效数字.(取1 u=1.6×10-27 kg,电子电量e=1.6×10-19 C)
[物理—选修3-5](15分)
关于原子核的结合能,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对I个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C.铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能
D.比结合能越大,原子核越不稳定
E.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
下列关于物理学史的说法中,正确的是
A.汤姆生通过α粒子的散射实验分析,提出了原子的核式结构模型 |
B.普朗克为解释光电效应现象的分析提出了光子说 |
C.查德威克用α粒子轰击氦原子核发现了中子 |
D.玻尔的原子模型成功地解释了氢光谱的成因 |
E.现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变放出的能量
关于近代物理,下列说法正确的是___________
A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 |
B.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变 |
C.一群氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,能辐射3种不同频率的光子 |
D.α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的 |
下列几幅图的有关说法中正确的是__________。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径不是任意的 |
B.发现少数α粒子发生了较大偏转,因为原子的质量绝大部分集中在很小空间范围 |
C.光电效应实验和康普顿效应实验说明了光具有粒子性 |
D.射线甲由α粒子组成,每个粒子带两个单位正电荷 |
E.链式反应属于重核的裂变
下列说法正确的是( )
A.天然放射现象说明原子核内部有复杂的结构 |
B.天然放射现象能放射出三种射线,使空气电离作用最强的是α射线 |
C.Th变成Pb要经过6次α衰变4次β衰变 |
D.全超导核聚变实验装置又称人造太阳,其核反应方程是U+n→Ba+Kr+3n |
E.C是一种半衰期为5730年的放射性同位素.若考古工作者探测到某古木中C的含量为原来的,则该古树死亡时间距今大约22920年
F.一群处于n=4的激发态的氢原子,向低能级跃迁时,可能发射的谱线为4条
以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是____(填入正确选项前的字母。选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.太阳内部发生的核反应是热核反应 |
B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小 |
C.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但原子的能量增大 |
D.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子 |
E.天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的射线