裂變反應(yīng)是目前利用中常用的反應(yīng)，以原子核

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U為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)

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U俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為：

反應(yīng)方程下方的數(shù)字是有關(guān)原子的靜止質(zhì)量（以原子質(zhì)量單位u為單位）．已知1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為9.3×10²MeV，此裂變反應(yīng)釋放出的能量是______MeV．

為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程△E=△mc²的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為E₁=0.60MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核

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Li，生成兩個(gè)α粒子，測(cè)得兩個(gè)α粒子的動(dòng)能之和為E₂=19.9MeV，已知質(zhì)子、α粒子、鋰粒子的質(zhì)量分別取m_α=4.0015μ、m_p=1.0073μ、m_Li=7.0160μ，求：
（1）寫出該反應(yīng)方程．
（2）通過計(jì)算說明△E=△mc²正確．（1u=1.6606×10^-27㎏）

一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子相結(jié)合生成一個(gè)氘核，若它們的質(zhì)量分別是m₁、m₂、m₃，則?（　�。�

A．由于反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)不變，所以m1+m2=m3?

B．由于反應(yīng)時(shí)釋放出了能量，所以m1+m2＞m3?

C．由于反應(yīng)在高溫高壓下進(jìn)行從而吸收能量，所以m1+m2＜m3?

D．反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生了頻率為 (m1+m2+m3)c2 h 的光子，式中c是光速，h是普朗克常量

鈾核（

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U）裂變生成鋇（

14156

Ba）和氪（

9236

Kr），已知

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U、

14156

Ba、

9236

Kr和中子的質(zhì)量分別是235.0439u，140.9139u，91.8973u和1.0087u．?
（1）寫出鈾裂變反應(yīng)方程，并計(jì)算一個(gè)鈾235裂變時(shí)放出的能量；?
（2）我國(guó)秦山核電站功率為3×10⁵kW，假設(shè)鈾235能夠完全裂變，其中一半的核能轉(zhuǎn)化為電能，以上述裂變反應(yīng)來估算電站一年消耗多少鈾235？

2006年9月28日，我國(guó)最新一代核聚變裝置“EAST”在安徽合肥首次放電，顯示了EAST裝置具有良好的整體性能，使等離子體約束時(shí)間達(dá)1000s，溫度超過1億度，這標(biāo)志著我國(guó)磁約束核聚變研究進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)水平．合肥也成為世界上第一個(gè)建成此類全超導(dǎo)非圓截面核聚變實(shí)驗(yàn)裝置并能實(shí)際運(yùn)行的地方．核聚變的主要原料是氘，在海水中含量極其豐富．已知氘核的m₁，中子的質(zhì)量為m₂，

32

He的質(zhì)量為m₃，質(zhì)子的質(zhì)量為m₄，則下列說法中正確的是（　�。�

A．兩個(gè)氘核聚變成一個(gè) 32 He所產(chǎn)生的另一個(gè)粒子是質(zhì)子

B．兩個(gè)氘核聚變成一個(gè) 32 He所產(chǎn)生的另一個(gè)粒子是中子

C．兩個(gè)氘核聚變成一個(gè) 32 He所釋放的核能為（2m1-m3-m4）c2

D．與受控核聚變比較，現(xiàn)行的核反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢物具有放射性

1967年6月17日，我國(guó)第一顆氫彈爆炸成功，如圖所示．氫彈首先由普通炸藥引爆______，再利用它產(chǎn)生的高溫高壓引爆熱核材料．若聚變方程為

21

H+

31

H-→

42

He+

10

n+17.6MeV．氫彈爆炸放出的能量相當(dāng)于引爆300萬(wàn)噸TNT，已知1kgTNT炸藥爆炸時(shí)放出的能量為4.2×10⁶J，則氫彈爆炸時(shí)內(nèi)部發(fā)生聚變反應(yīng)的次數(shù)為______次．

二戰(zhàn)末期，美國(guó)在日本廣島投下的原子彈相當(dāng)于2萬(wàn)噸TNT炸藥爆炸時(shí)釋放的能量，已知1kgTNT炸藥爆炸時(shí)釋放的能量是4.2×10⁶J，則該原子彈含有純鈾235______kg（1個(gè)鈾235原子核裂變時(shí)放出200MeV能量，阿伏加德羅常數(shù)N_A=6.02×10²³個(gè)/mol）．

鈾核裂變有多種形式，其中一種的核反應(yīng)方程是

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U+

10

n-→

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Ba+

9236

Kr+3

10

n．
（1）試計(jì)算一個(gè)鈾235原子核裂變后釋放的能量．（

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U、

14156

Ba、

9236

Kr、

10

n的質(zhì)量分別為235.0439u、140.9139u、91.8973u、1.0087u，1u相當(dāng)于931MeV）
（2）1kg鈾235原子核發(fā)生上述裂變時(shí)能放出多少核能？它相當(dāng)于燃燒多少煤釋放的能量？（煤的熱值為2.94×10⁷J/kg）
（3）一座發(fā)電能力為P=1.00×10⁶kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η=40%．假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題（1）中的核反應(yīng)，所用鈾礦石中鈾235的含量為4%，則該核電站一年消耗鈾礦石多少噸？

愛因斯坦提出了質(zhì)能方程，揭示了質(zhì)量與能量的關(guān)系，關(guān)于質(zhì)能方程，下列說法正確的是（　�。�

A．質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化

B．當(dāng)物體向外釋放能量時(shí)，其質(zhì)量必定減少，且減少的質(zhì)量△m與釋放的能量△E滿足△E=△mc2

C．如果物體的能量增加了△E，那么它的質(zhì)量相應(yīng)減少△m，并且△E=△mc2

D．mc2是物體能夠放出能量的總和

用著名的公式E=mC²（C是光速），可以計(jì)算核反應(yīng)堆中為了產(chǎn)生一定的能量所需消耗的質(zhì)量．下面的哪種說法是正確的？（　　）

A．同樣的公式E=mC2也可以用來計(jì)算一個(gè)手電筒發(fā)出一定能量光時(shí)所丟失的質(zhì)量

B．公式E=mC2適用于核反應(yīng)堆中的核能，不適用于電池中的化學(xué)能

C．只適用于計(jì)算核反應(yīng)堆中為了產(chǎn)生一定的能量所需消耗的質(zhì)量

D．公式E=mC2適用于任何類型的能量