第5节 裂变和聚变
基础达标
1.(2019年山西四模)下列关于核反应方程的描述正确的是( )
A.H+H→He+n是α衰变方程
B.U→Xe+Sr+n是核聚变方程
C.He+Al→P+n是居里夫妇发现人工放射性的核反应方程
D.N+He→O+H是α衰变方程
【答案】C
【解析】A项是聚变反应;B项是核裂变方程;C是居里夫妇发现人工放射性的核反应方程;D是卢瑟福发现质子的方程.故C正确,A、B、D错误.
2.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为
H+C―→N+Q1 H+N―→C+X+Q2
方程式中Q1、Q2表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:
原子核
|
H
|
He
|
He
|
C
|
N
|
N
|
质量/u
|
1.007 8
|
3.016 0
|
4.002 6
|
12.000 0
|
13.005 7
|
15.000 1
|
下列说法正确的是( )
A.X是He,Q2>Q1
B.X是He,Q2>Q1
C.X是He,Q2<Q1
D.X是He,Q2<Q1
【答案】B
【解析】根据核反应过程中质量数守恒和核电荷数守恒可知X的核电荷数为2,质量数为4,故X是He.
质量亏损Δm1=(1.007 8 u+12.000 0 u)-13.005 7 u=0.002 1 u;Δm2=(1.007 8 u+15.000 1 u)-(12.000 0 u+4.002 6 u)=0.005 3 u.又Q1=Δm1c2,Q2=Δm2c2,故Q2>Q1,B正确.
3.现有三个核反应:
①Na→Mg+e
②U+n→Ba+Kr+3n
③H+H→He+n
下列说法正确的是( )
A.①是裂变,②是β衰变,③是聚变
B.①是聚变,②是裂变,③是β衰变
C.①是β衰变,②是裂变,③是聚变
D.①是β衰变,②是聚变,③是裂变
【答案】C
【解析】原子核的变化通常包括衰变、人工转变、裂变和聚变,衰变是指原子核放出α粒子和β粒子后,变成新的原子核的变化,像本题中的核反应①;原子核的人工转变是指在其他粒子的轰击下变成新的原子核的变化;裂变是重核分裂成质量较小的核,像核反应②;聚变是轻核结合成质量较大的核,像核反应③.综上所述,C项正确.
4.(2019年遂宁模拟)下列对核反应的说法正确的是( )
A.核反应方程N+He→O+H是属于α衰变
B.发生核反应H+H→He+n需要吸收能量
C.核反应U+n→Kr+Ba+3n是属于裂变
D.发生β衰变实质是质子向中子转变
【答案】C
【解析】A是原子核的人工转变,不属于α衰变;B是原子核的轻核聚变,放出大量的核能;C是属于重核裂变;D发生β衰变实质是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子.故C正确,A、B、D错误.
5.(2019年昌平二模)太阳能是一种绿色可再生能源,人们正大力推广和使用太阳能.太阳的巨大能量是由于太阳内部所发生的一系列核聚变反应形成的.太阳内部所发生的核反应可能是( )
A.4H→He+2e
B.N+He→O+H
C.U+n→Ba+Kr+3n
D.U→Th+He
【答案】A