高中物理常用裂变反应堆的类型综合题

两个氘核结合成一个氦核的过程中可释放多少核能？若1千克氘完全结合成氦，则可放出多少能量？已知m_氘＝2.0141u，m_氦＝4.0026u．阿伏伽德罗常数N₀＝6×10^23.1/mol．

碳原子质量是12.000000u，可以看做由6个氢原子和6个中子组成的．求核子结合成碳原子核时释放的能量．(已知1.008665u,1u相当于931.5MeV)

已知中子质量为1.0087u，质子质量为1.0073u，氦核质量为4.0026u．1u=1.6606×kg，求两个中子和两个质子结合成一个氦核的过程中可释放多少eV的能量？(最后答案保留3位数字)

、在某些恒星内，3个α粒子结合成1个核，原子的质量是12.0000u，原子的质量是4.0026u．已知kg，则
反应过程中的质量亏损是多少kg？反应过程中释放的能量是多少J？

静止的放射性原子核发生衰变时，设放出的能量都转变成了粒子和新核Y的动能.若测得粒子的动能为E，则新核Y的动能为多大？衰变放出的能量为多大？

一个放射性元素的原子核，经过x次α衰变、y次β衰变后，核中质子数减少a个，中子数减少b个，则x多大？y多大？

（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。

半个世纪以来，热核聚变的研究一直围绕着一个主题，那就是要实现可控的核聚变反应，造出一个人造太阳，一劳永逸地解决人类的能源危机。在受控核聚变装置中，需要把核反应物质——氘（）和氚（）“加热”到上亿度而成为等离子体，而这些等离子体无法用通常意义上的“容器”盛装，只能用强磁场来束缚它们。前不久，中国科学家率先建成了世界上第一个可控全超导核聚变实验装置，模拟太阳实现可控的核聚变。


可控全超导核聚变装置从内到外有五层部件构成，比较复杂。现在按下面的简化模型来讨论这个问题：如图所示，设想最关键的环状磁容器是一个横截面为环形的区域：内径为R₁，外径为R₂，区域内有垂直于截面向里的磁感强度为B的匀强磁场。
（1）该核反应方程式为：_____________________________；
（2）已知氘（）、氚（）、氦（）核、中子（）的静质量分别为m₁、m₂、m₃、m₄，那么在每一个核反应中释放的能量为多少？（已知光速为C）
（3）若等离子体源恰好放置在环心O点，它能沿半径方向辐射出各种速率的带电粒子，这些带电粒子的最大荷质比为k，不计带电离子的重力，该磁场能够约束住的这些带电粒子的最大速率是多少？
 

处于静止状态的某原子核X，发生α衰变后变成质量为M的原子核Y，被释放的α粒子垂直射人磁感强度为B的匀强磁场中，测得其圆周运动的半径为r，设α粒子质量为m，质子的电量为e，试求：
（1）衰变后α粒子的速率和动能E_ka；
（2）衰变后Y核的速率和动能E_ky；
（3）衰变前X核的质量M_x．

在核反应堆里，用石墨作减速剂，使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速。假设中子与碳核发生的是弹性正碰，且碰撞前碳核是静止的。已知碳核的质量近似为中子质量的12倍，中子原来的动能为E₀，试求：
（1）经过一次碰撞后中子的能量变为多少？
（2）若E₀＝1.76MeV，则经过多少次碰撞后，中子的能量才可减少到0.025eV。

（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。

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，m_u=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?

核聚变能是一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，氚原子的质量为，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，.
写出氘和氚聚合的反应方程.
试计算这个核反应释放出来的能量.
若建一座功率为的核聚变电站，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？
（一年按计算，光速，结果取二位有效数字）

由于铀235具有俘获慢中子而发生裂变的特点，但裂变时产生的中子速度很大，不易被铀235俘获而诱发新的裂变，所以在核反应堆中常用石墨作减速荆，当快中子与石墨原子核经过若干次弹性碰撞后变会变为慢中子．设每次碰撞前石墨的原子核都处于静止状态，一个具有初动能E₀的中子，去正面弹性碰撞质量是中子质量的k倍的石墨原子核，试问：
(1)第一次碰撞后，中子的动能是多少？
(2)第n次碰撞后，中子的动能是多少？
 

随着社会经济的发展，迫切需要大量的能源。因此，核能的应用作为第三次技术革命的标志之一，受到了人们的普遍重视．
（1）核电站中要用核反应堆使重核裂变，将释放出的巨大能量转化为电能．
①完成下列核反应方程式：
＋＋Zr＋3＋8＋反中微子（反中微子的质量数和核电荷数均为零）
②核裂变反应和化学反应有一些不同点，如：
a：对单位质量的物质而言，核裂变反应的能量远远大于化学反应释放的能量；
b：同一元素的不同同位素，它们的化学性质是相同的，但它们的核反应性质是不同的；
C：_________________________________________________________．
③核电站热量传递的循环系统中应用了钠钾合金作为传热介质，试根据钠钾合金的性质说明这一应用的两点理由：
a．______________________________________________；
b．___________________________________________________．
（2）依据上述核反应计算：
①lkg铀235全部裂变产生多少千焦的能量?
（已知：核的质量为235.0439u，中子（n）质量为1.0087u，钕（Nd）核的质量为    142.9098u，锆（Zr）核的质量为89.9047u，1u＝1.6606×10^－27kg．）
（3）核反应除释放巨大的能量外，还可以用来生产各种放射性同位素，请举例说明放   射性同位素在医疗和工业上的应用：①_____________________________________________；   ②_____________________________________________ ．