1．[2021·浙江卷1月](多選)如圖所示是我國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置.2018年11月，該裝置實(shí)現(xiàn)了1×108℃等離子體運(yùn)行等多項(xiàng)重大突破，為未來(lái)和平利用聚變能量邁出了重要一步．關(guān)于核聚變，下列說(shuō)法正確的是( )
A．聚變又叫熱核反應(yīng)
B．太陽(yáng)就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆
C．高溫能使原子核克服核力而聚變
D．對(duì)相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多
2.
[2023·山東省泰安市二模]質(zhì)量為m0的某放射性元素原子核發(fā)生衰變，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，該元素原子核剩余的質(zhì)量為m，其 eq \f(m,m0) －t關(guān)系如圖所示．該元素的半衰期約為( )
A．41.5d B．100d
C．141.5d D．183d
3．[2023·安徽省三模]傳統(tǒng)的航母動(dòng)力來(lái)源是燃油蒸汽輪機(jī)，燃油限制了航母的載重量、續(xù)航里程和戰(zhàn)斗力.2021年，我國(guó)研發(fā)的全球首個(gè)小型核反應(yīng)堆“玲瓏一號(hào)”問(wèn)世，為我國(guó)建造核動(dòng)力航母奠定了基礎(chǔ)，“玲瓏一號(hào)”的核燃料為濃縮鈾，體積小，功率大， eq \\al(235, 92) U的一種核反應(yīng)方程為 eq \\al(235, 92) U＋ eq \\al(1,0) n―→ eq \\al(144, 56) Ba＋ eq \\al(89,36) Kr＋3X，生成的 eq \\al(144, 56) Ba還會(huì)發(fā)生β衰變．下列說(shuō)法正確的是( )
A．X粒子帶負(fù)電
B． eq \\al(144, 56) Ba發(fā)生β衰變的半衰期不能通過(guò)調(diào)節(jié)壓強(qiáng)和溫度來(lái)控制
C． eq \\al(144, 56) Ba發(fā)生β衰變時(shí)產(chǎn)生的β射線(xiàn)是鋇原子核外的電子躍遷形成的
D． eq \\al(235, 92) U的比結(jié)合能大于 eq \\al(144, 56) Ba的比結(jié)合能
4．硼(B)中子俘獲治療是目前最先進(jìn)的癌癥治療手段之一、治療時(shí)先給病人注射一種含硼的藥物，隨后用中子照射，硼俘獲中子后，產(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰(Li)離子．這個(gè)核反應(yīng)的方程是( )
A． eq \\al(10, 5) B＋ eq \\al(1,0) n―→ eq \\al(7,3) Li＋ eq \\al(4,2) He
B． eq \\al(11, 5) B＋ eq \\al(4,2) He―→ eq \\al(14, 7) N＋ eq \\al(1,0) n
C. eq \\al(14, 7) N＋ eq \\al(4,2) He―→ eq \\al(17, 8) O＋ eq \\al(1,1) H
D． eq \\al(14, 7) N＋ eq \\al(1,0) n―→ eq \\al(14, 6) C＋ eq \\al(1,1) H
5．[2023·河北省部分重點(diǎn)高中模擬]原子核的比結(jié)合能曲線(xiàn)如圖所示，根據(jù)該曲線(xiàn)，下列判斷中不正確的是( )
A． eq \\al(16, 8) O核的結(jié)合能約為128 MeV
B． eq \\al(4,2) He核比 eq \\al(6,3) Li核更穩(wěn)定
C．兩個(gè) eq \\al(2,1) H核結(jié)合成 eq \\al(4,2) He核時(shí)釋放能量
D． eq \\al(235, 92) U核中核子的平均結(jié)合能比 eq \\al(89,36) Kr核中的大
6．[2023·廣西“韜智杯”大聯(lián)考]一種稱(chēng)為“毛細(xì)管流變SANS”的裝置，它利用中子流的散射來(lái)探測(cè)分子的結(jié)構(gòu)，從而能夠促進(jìn)更多納米級(jí)的新發(fā)現(xiàn)．下列有關(guān)中子的說(shuō)法正確的是( )
A．核反應(yīng)方程 eq \\al(210, 84) P―→ eq \\al( y,82) X＋ eq \\al(4,2) He中，生成物X的中子數(shù)為128
B．鈾235吸收慢中子裂變成中等質(zhì)量原子核的過(guò)程中，核子的平均質(zhì)量變大
C．一個(gè)中子可轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，同時(shí)釋放出能量
D．在輻射防護(hù)中，可以用電、磁場(chǎng)來(lái)加速、減速以及束縛中子
7．[2023·浙江省名校聯(lián)考](多選)太陽(yáng)內(nèi)部的核反應(yīng)非常復(fù)雜，我們將其簡(jiǎn)化為氫轉(zhuǎn)變?yōu)楹ぃ促|(zhì)子和電子結(jié)合成一個(gè)α粒子，同時(shí)放出質(zhì)量可視為零的兩個(gè)中微子νe.已知電子質(zhì)量me＝9.1×10－31 kg＝0.5 MeV/c2，質(zhì)子質(zhì)量mp＝1.67×10－27 kg＝939.4 MeV/c2，α粒子質(zhì)量mα＝3 738.8 MeV/c2(c為光速)，太陽(yáng)輻射的總功率P0＝4×1026 W，太陽(yáng)質(zhì)量M0＝2×1030 kg(其中氫約占70%)，則( )
A．太陽(yáng)內(nèi)部核聚變反應(yīng)式為 eq \\al(1,1) H＋ eq \\al(0,－1) e―→ eq \\al(4,2) He＋2νe
B．α粒子的動(dòng)能小于19.8 MeV
C．α粒子與中微子的動(dòng)量之和小于質(zhì)子和電子的動(dòng)量之和
D．若太陽(yáng)中現(xiàn)有氫的10%發(fā)生聚變，大約需要1.6×1017s
專(zhuān)題85 核反應(yīng) 核能
1．ABD 核聚變是熱核反應(yīng)，A正確；太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著激烈的熱核反應(yīng)，B正確；要使輕核發(fā)生核聚變，必須使它們之間的距離達(dá)到10－15 m以?xún)?nèi)，核力才能起作用，由于原子核都帶正電，要使它們接近到這種程度，必須克服巨大的庫(kù)侖斥力，高溫能使它們具有足夠的動(dòng)能來(lái)克服庫(kù)侖斥力而聚合，然后再借助核力，發(fā)生聚變，C錯(cuò)誤；對(duì)于相同質(zhì)量的核燃料，輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能多，D正確．
2．B 半衰期代表元素衰變一半所用的時(shí)間，由題可知從 eq \f(m,m0) ＝ eq \f(3,4) 到 eq \f(m,m0) ＝ eq \f(3,8) ，即衰變一半所用時(shí)間為100d，所以半衰期約為100d，B項(xiàng)正確．
3．B 根據(jù)核反應(yīng)方程 eq \\al(235, 92) U＋ eq \\al(1,0) n―→ eq \\al(144, 56) Ba＋ eq \\al(89,36) Kr＋3 eq \\al(1,0) n，X粒子是中子，不帶電，A項(xiàng)錯(cuò)誤； eq \\al(144, 56) Ba發(fā)生β衰變的半衰期不能通過(guò)調(diào)節(jié)壓強(qiáng)和溫度來(lái)控制，B項(xiàng)正確； eq \\al(144, 56) Ba發(fā)生β衰變時(shí)產(chǎn)生的β射線(xiàn)是鋇原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)放出電子形成的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)比結(jié)核能曲線(xiàn)， eq \\al(235, 92) U的比結(jié)合能小于 eq \\al(144, 56) Ba的比結(jié)合能，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
4．A 由題知，硼俘獲中子后，產(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰(Li)離子，而α粒子為氦原子核，則這個(gè)核反應(yīng)方程為 eq \\al(10, 5) B＋ eq \\al(1,0) n―→ eq \\al(7,3) Li＋ eq \\al(4,2) He，A正確．
5．D 由題圖可知， eq \\al(16, 8) O的比結(jié)合能約為8 MeV，故 eq \\al(16, 8) O核的結(jié)合能約為128 MeV，A項(xiàng)正確； eq \\al(4,2) He核比 eq \\al(6,3) Li核的比結(jié)合能更大，故 eq \\al(4,2) He核比 eq \\al(6,3) Li核更穩(wěn)定，B項(xiàng)正確；從比結(jié)合能小的元素生成比結(jié)合能大的元素，有核能釋放，故兩個(gè) eq \\al(2,1) H核結(jié)合成 eq \\al(4,2) He核時(shí)釋放能量，C項(xiàng)正確；由題圖可知， eq \\al(235, 92) U核的平均結(jié)合能比 eq \\al(89,36) Kr核的平均結(jié)合能小，D項(xiàng)錯(cuò)誤．
6．C 核反應(yīng)中遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知X的質(zhì)量數(shù)為206，中子數(shù)為206－82＝124，A錯(cuò)誤；鈾235吸收慢中子裂變成中等質(zhì)量原子核的過(guò)程中，釋放能量，核子的平均質(zhì)量變小，B錯(cuò)誤；一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子的核反應(yīng)為β衰變，釋放能量，C正確；中子不帶電，不受電場(chǎng)力或磁場(chǎng)力作用，D錯(cuò)誤．
7．BD 太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)式為4 eq \\al(1,1) H＋2 eq \\al(0,－1) e―→ eq \\al(4,2) He＋2νe，A錯(cuò)誤；一次核反應(yīng)，質(zhì)量虧損為Δm＝4×939.4 MeV/c2＋2×0.5 MeV/c2－3 738.8 MeV/c2＝19.8 MeV/c2，此能量轉(zhuǎn)化為α粒子和中微子的能量，顯然α粒子的動(dòng)能小于19.8 MeV，B正確；核反應(yīng)過(guò)程滿(mǎn)足動(dòng)量守恒，C錯(cuò)誤；核反應(yīng)中釋放的能量E＝ eq \f(M0×70%×10%,4mp) ×19.8 MeV＝4.1×1056 MeV，則需要的時(shí)間t＝ eq \f(E,P0) ＝1.6×1017s，D正確．

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