1．核反應(yīng)
⑴ 原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，稱為核反應(yīng)。
⑵ 重要的人工核反應(yīng)
第一次實現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變： SKIPIF 1 < 0 （發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)）
第一次人工制造放射性同位素： SKIPIF 1 < 0
發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)： SKIPIF 1 < 0
2．核裂變與核聚變
⑴ 重核的裂變
① 重核分裂成質(zhì)量較小的核，釋放出核能的反應(yīng)，稱為裂變。
② 鈾核的裂變： SKIPIF 1 < 0 （ SKIPIF 1 < 0 是氪）
③ 在一定條件下，由重核裂變產(chǎn)生的中子，再引起新的裂變，就能使核裂變反應(yīng)不斷地進行下去。這種由重核裂變產(chǎn)生的中子使核裂變一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈式反應(yīng)。裂變物質(zhì)的體積是鏈式反應(yīng)能否進行的重要因素。只有當體積足夠大時，裂變產(chǎn)生的中子才有足夠的概率打中新原子核，使鏈式反應(yīng)進行下去。通常把裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈式反應(yīng)的最小體積叫做它的臨界體積，相應(yīng)的質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量。
⑵ 核聚變
① 兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，這樣的核反應(yīng)叫做核聚變。
② 典型的聚變反應(yīng)： SKIPIF 1 < 0
③ 要使輕核發(fā)生聚變，必須使它們的距離達到 SKIPIF 1 < 0 以內(nèi)，核力才能起作用。由于原子核都帶正電，要使它們接近這種程度，必須克服巨大的庫侖斥力。有一種辦法是把它們加熱到很高的溫度。當物質(zhì)的溫度達到幾百萬開爾文時，劇烈的熱運動使得一部分原子核具有足夠的動能，可以克服庫侖斥力，碰撞時十分接近，發(fā)生聚變。因此，聚變又叫熱核反應(yīng)。
④ 聚變與裂變相比有很多優(yōu)點。第一，輕核聚變產(chǎn)能效率高；第二，地球上聚變?nèi)剂系膬α控S富；第三，輕核聚變更為安全清潔。
典例精講
【例2.1】（安仁縣校級模擬）2017年2月25日消息，內(nèi)陸核電站的選址基本確定，“十三五”期間有望開工建設(shè)。目前商業(yè)運轉(zhuǎn)中的核能發(fā)電廠都是利用核裂變反應(yīng)而發(fā)電。下列核反應(yīng)方程式中，表示重核裂變過程的是（ ）
A．U→ThHe
B．Un→BaKr+3n
C．AlHe→Pn
D．HH→Hen
【分析】重核裂變是指較大的原子核吸收一個慢中子后分裂成兩個或兩個以上的中等質(zhì)量的原子核的過程，由此分析即可。
【解答】解：A、該反應(yīng)為α衰變，故A錯誤。
B、1個中子轟擊鈾238，產(chǎn)生兩個中等的核，并且釋放3個中子，這是典型的核裂變反應(yīng)，故B正確。
C、該反應(yīng)是原子核的人工轉(zhuǎn)變，故C錯誤。
D、該反應(yīng)是核聚變反應(yīng)，故D錯誤。
故選：B。
【例2.2】（欽州期末）“人造太陽”實驗中的可控熱核反應(yīng)的聚變方程是HH→Hen，反應(yīng)原料氘（H）富存于海水中，氚（H）可以用中子轟擊鋰核（Li）得到，則關(guān)于中子轟擊鋰核產(chǎn)生一個氚核和一個新核，下列說法正確的是（ ）
A．該核反應(yīng)方程為Lin→HeH
B．核反應(yīng)生成物中的α粒子具有很強的電離本領(lǐng)，但穿透能力較弱
C．在中子轟擊鋰核（Li）的核反應(yīng)生成物中有α粒子，故該核反應(yīng)屬于α衰變
D．核聚變的條件是要達到高溫高壓的熱核反應(yīng)狀態(tài)，故核聚變過程不能釋放出核能
【分析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可正確判斷X；根據(jù)射線的性質(zhì)判斷；根據(jù)結(jié)合能的關(guān)系判斷。
【解答】解：A、根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得該核反應(yīng)為：Lin→He．故A錯誤；
B、α射線的電離本領(lǐng)較強，穿透能力較弱；故B正確；
C、該核反應(yīng)為人工核反應(yīng)。故C錯誤；
D、在聚變方程是HH→Hen中會釋放大量的熱量，故D錯誤
故選：B。
【例2.3】（紅塔區(qū)校級月考）參考以下幾個示意圖，關(guān)于這些實驗或現(xiàn)象，下列說法不正確的是（ ）
A．核反應(yīng)堆中控制棒插入，則多吸收中子讓反應(yīng)減弱
B．放射線在磁場中偏轉(zhuǎn)，沒有偏轉(zhuǎn)的為γ射線，電離能力最強
C．鏈式反應(yīng)屬于重核的裂變
D．④圖中，原子核D和E聚變成原子核F要放出能量
【分析】核反應(yīng)堆中控制棒插入，則多吸收中子讓反應(yīng)減弱；γ粒子電離能力最弱，而穿透能力最強；③圖中重核的裂變反應(yīng)物中子在生成物中出現(xiàn)，反應(yīng)可以繼續(xù)，屬于鏈式反應(yīng)；④圖中原子核D和E聚變成原子核F的過程屬于聚變反應(yīng)，是該反應(yīng)的過程中要放出能量。
【解答】解：A、根據(jù)核反應(yīng)堆控制棒的作用可知，①圖中核反應(yīng)堆示意圖控制棒插入深一些，讓它多吸收中子，中子數(shù)減少，反應(yīng)速率會慢一些，故A正確；
B、②圖中中間沒有偏轉(zhuǎn)的為γ粒子，電離能力最弱，而穿透能力最強，故B錯誤；
C、③圖中重核的裂變反應(yīng)物中子在生成物中出現(xiàn)，反應(yīng)可以繼續(xù)，屬于鏈式反應(yīng)，故C正確；
D、④圖中原子核D和E聚變成原子核F的過程屬于聚變反應(yīng)，是該反應(yīng)的過程中要放出能量，故D正確。
本題選錯誤的，故選：B。
【例2.4】（浙江期末）如圖為普通使用的“慢中子”核反應(yīng)堆的示意圖，鈾棒是核燃料，一種典型的鈾核裂變方程Un→BaKr+3n，用重水做慢化劑可使快中子減速，假設(shè)中子與重水中的氘核（H）每次碰撞是彈性正碰，而且認為碰撞前氘核是靜止的，氘核的質(zhì)量是中子的兩倍，則下列說法正確的是（ ）
A．鋇核的比結(jié)合能比鈾核的大
B．若碰撞前中子的動能為E，經(jīng)過一次彈性碰撞中子動能變成E0
C．鎘棒插入深一些可增大鏈式反應(yīng)的速度
D．水泥防護層可用來屏蔽裂變產(chǎn)物放出的射線
【分析】根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知比結(jié)合能的大小關(guān)系；
根據(jù)彈性碰撞求解中子的碰后速度，判斷末動能與初動能關(guān)系；
鎘棒插的越深反應(yīng)速度，鎘棒吸收中子越多，鏈式反應(yīng)越慢；
知道水泥防護層的作用；
【解答】解：A、該核反應(yīng)的過程中釋放大量的能量，結(jié)合愛因斯坦質(zhì)能方程可知，鋇核的比結(jié)合能比鈾核的比結(jié)合能大，故C正確；
B、取碰撞前中子的速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒有：mv0＝mv1+2mv2，依據(jù)能量守恒有：，中子的初動能為：，故中子的動能為：，故B正確；
C、要使裂變反應(yīng)更激烈一些，應(yīng)使控制棒插入淺一些，讓它少吸收一些中子，鏈式反應(yīng)的速度就會快一些，故C錯誤；
D、水泥防護層作用是屏蔽裂變產(chǎn)物的射線，故D正確；
故選：ABD。
隨堂練習
一．選擇題（共3小題）
1．（翠屏區(qū)校級期末）對核反應(yīng)的下列說法正確的是（ ）
A．核反應(yīng)方程NHe→OH是屬于α衰變
B．發(fā)生核反應(yīng)HH→Hen需要吸收能量
C．核反應(yīng)Un→KrBa+3n是屬于裂變
D．發(fā)生β衰變實質(zhì)是質(zhì)子向中子轉(zhuǎn)變
2．（定州市期末）為了解決人類能源之需，實現(xiàn)用核能代替煤、石油等不可再生能源，很多國家都在研制全超導核聚變“人造太陽”，它是從海水中提取原料，在上億度的高溫下發(fā)生的可控核聚變反應(yīng)，科學家依據(jù)的核反應(yīng)方程是（ ）
A．
B．
C．
D．
3．（西安二模）盧瑟福通過實驗首次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，其核反應(yīng)方程為：HeN→OH．下列說法錯誤的是（ ）
A．通過該實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子
B．實驗中是α粒子轟擊氮核的
C．原子核在人工轉(zhuǎn)變的過程中，電荷數(shù)一定守恒
D．原子核的人工轉(zhuǎn)變是指物質(zhì)自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象
二．多選題（共4小題）
4．（凱里市校級期末）下列說法正確的是（ ）
A．核反應(yīng)方程C→Ne屬于β衰變；核反應(yīng)方程U→ThHe屬于α衰變
B．核反應(yīng)方程HH→Hen屬于聚變，是氫彈聚變原理
C．核反應(yīng)方程Un→XeSr+2n屬于裂變，是原子彈裂變反應(yīng)原理
D．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和；
E．光電效應(yīng)實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率無關(guān)，與入射光的強度有關(guān)
5．（宿遷期末）下列說法正確的有（ ）
A．圖1可以看出隨著溫度的升高黑體輻射的強度的極大值向波長較長的方向移動
B．圖2電子的干涉圖象說明物質(zhì)波是一種概率波
C．圖3鏈式反應(yīng)的示意圖，鈾塊的體積足夠大反應(yīng)才能一代一代繼續(xù)下去
D．圖4核電反應(yīng)堆示意圖，控制棒插入深一些，讓它吸多中子，反應(yīng)速率會慢一些
6．（南崗區(qū)校級期末）下列的若干敘述中，正確的是（ ）
A．一個中子和質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)，生成一個氘核，該反應(yīng)放出的能量為Q，則比結(jié)合能為Q
B．一塊純凈的放射性元素的礦石，經(jīng)過一個半衰期以后，它的總質(zhì)量僅剩下一半
C．對于同種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時，逸出光電子的最大初動能 Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系
D．氫原子的核外電子，在由離核較遠的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道的過程中，放出光子，電子動能增加，原子的電勢能減小
E．由不同元素對α粒子散射的實驗數(shù)據(jù)可以確定各種元素原子核的電荷量Q和估算原子核的半徑大小
7．（煙臺校級月考）霧霾現(xiàn)象的危害正侵害著我們的健康和生活，使人們都意識到了治理霧霾的重要性，這也是在兩會上的一個熱點議題．而核能基本無二氧化碳排放，環(huán)保、高效，是優(yōu)勢較大的新能源．關(guān)于核電站以下說法正確的是（ ）
A．現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來自于重核裂變放出的能量
B．要使鏈式反應(yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積應(yīng)大于它的臨界體積
C．鏈式反應(yīng)中，重核裂變時放出的可以使裂變不斷進行下去的粒子是電子
D．反應(yīng)后的核廢料需要進一步處理
E．原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律
三．計算題（共2小題）
8．（沙坡頭區(qū)校級月考）靜止在勻強磁場中的一個 B核俘獲了一個速度為v＝7.3×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，生成α粒子與一個新核．測得α粒子的速度為2×104m/s，方向與反應(yīng)前中子運動的方向相同，且與磁感線方向垂直．求：
（1）寫出核反應(yīng)方程．
（2）新核的速度．
（3）求α粒子與新核軌道半徑之比．
（4）求α粒子與新核旋轉(zhuǎn)周期之比．
9．（三亞校級模擬）已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，氦核的質(zhì)量為3.0150u．
（1）寫出兩個氘核聚變成氦核的核反應(yīng)方程；
（2）計算上述核反應(yīng)中釋放的核能；
（3）若兩氘核以相等的動能E做對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能（設(shè)為△Ε）全部轉(zhuǎn)化為機械能，中子的質(zhì)量設(shè)為m． 求：反應(yīng)中生成的氦核和中子的動能各是多少？（用本小題中的物理符號表示結(jié)果）
四．解答題（共3小題）
10．（和平區(qū)校級期末）一個靜止的氮核（）俘獲一個中子生成復核A，中子的入射速度為2.3×107m/s，此后A又衰變成兩個新核C、B，設(shè)B、C的速度方向與中子的速度方向相同，B的質(zhì)量數(shù)為11，速度為1.0×106m/s，B、C在同一勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑比為rB：rC＝11：30，此過程無光子產(chǎn)生．求：
（1）C核的速度大小．
（2）寫出核反應(yīng)方程式．
11．（鞍山期末）太陽向空間輻射太陽能的功率大約為3.8×1026W，太陽的質(zhì)量為2.0×1030Kg．太陽內(nèi)部不斷發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€氦核的反應(yīng)，這個核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽能源，試求：（mp＝1.007 3u，mHe＝4.001 5u，me＝0.000 55u，1u的質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5MeV）
（1）寫出這個核反應(yīng)的核反應(yīng)方程。
（2）這一核反應(yīng)釋放出多少能量？
（3）太陽每秒鐘減少的質(zhì)量為多少？
12．（2010秋?平?jīng)鲂＜壴驴迹┮粋€質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核，同時輻射一個γ光子．已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c．寫出核反應(yīng)方程并求該光子的波長．
隨堂練習
參考答案與試題解析
一．選擇題（共3小題）
1．（翠屏區(qū)校級期末）對核反應(yīng)的下列說法正確的是（ ）
A．核反應(yīng)方程NHe→OH是屬于α衰變
B．發(fā)生核反應(yīng)HH→Hen需要吸收能量
C．核反應(yīng)Un→KrBa+3n是屬于裂變
D．發(fā)生β衰變實質(zhì)是質(zhì)子向中子轉(zhuǎn)變
【分析】要分清核反應(yīng)的四種類型：即衰變、人工轉(zhuǎn)變、重核裂變和輕核聚變；同時要掌握發(fā)生β衰變的實質(zhì)。
【解答】解：A、核反應(yīng)方程NHe→OH是原子核的人工轉(zhuǎn)變，不屬于α衰變，故A錯誤；
B、發(fā)生核反應(yīng)HH→Hen，是原子核的輕核聚變，放出大量的核能，故B錯誤；
C、核反應(yīng)Un→KrBa+3n，是屬于重核裂變，故C正確；
D、發(fā)生β衰變實質(zhì)是原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，故D錯誤。
故選：C。
2．（定州市期末）為了解決人類能源之需，實現(xiàn)用核能代替煤、石油等不可再生能源，很多國家都在研制全超導核聚變“人造太陽”，它是從海水中提取原料，在上億度的高溫下發(fā)生的可控核聚變反應(yīng)，科學家依據(jù)的核反應(yīng)方程是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】聚變是輕核聚變?yōu)橘|(zhì)量大的核，裂變?yōu)橹睾朔至褳橹械荣|(zhì)量的核，CD為天然衰變。
【解答】解：因四個核反應(yīng)方程中，A為α衰變方程，B為β衰變方程，C為聚變方程，D為核裂變方程，
故可控核聚變反應(yīng)為C。
故選：C。
3．（西安二模）盧瑟福通過實驗首次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，其核反應(yīng)方程為：HeN→OH．下列說法錯誤的是（ ）
A．通過該實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子
B．實驗中是α粒子轟擊氮核的
C．原子核在人工轉(zhuǎn)變的過程中，電荷數(shù)一定守恒
D．原子核的人工轉(zhuǎn)變是指物質(zhì)自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象
【分析】盧瑟福用α粒子轟擊氮核首次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，注意核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)是守恒的。
【解答】解：盧瑟福用α粒子轟擊氮核首次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故AB正確；
核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)是守恒的，故C正確；
原子核的人工轉(zhuǎn)變是指人利用高能粒子使原子核發(fā)生轉(zhuǎn)變，故D錯誤；
故選：D。
二．多選題（共4小題）
4．（凱里市校級期末）下列說法正確的是（ ）
A．核反應(yīng)方程C→Ne屬于β衰變；核反應(yīng)方程U→ThHe屬于α衰變
B．核反應(yīng)方程HH→Hen屬于聚變，是氫彈聚變原理
C．核反應(yīng)方程Un→XeSr+2n屬于裂變，是原子彈裂變反應(yīng)原理
D．核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和；
E．光電效應(yīng)實驗中，光電子的最大初動能與入射光的頻率無關(guān)，與入射光的強度有關(guān)
【分析】重核裂變是質(zhì)量數(shù)較大的核裂變?yōu)橘|(zhì)量中等的核，聚變是質(zhì)量數(shù)較小的和轉(zhuǎn)化為質(zhì)量較大的核，在轉(zhuǎn)化過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒。太陽能的產(chǎn)生是由于太陽內(nèi)部高溫高壓條件下的熱核聚變反應(yīng)形成的。
【解答】解：A、核反應(yīng)方程C→Ne，放射出的是電子，這是β衰變的方程式；核反應(yīng)方程U→ThHe，放出的是α粒子，這是α衰變，故A正確；
B、質(zhì)量數(shù)較小的和轉(zhuǎn)化為質(zhì)量較大的核，屬于輕核聚變，核反應(yīng)方程HH→Hen屬于聚變，是氫彈聚變原理，故B正確；
C、質(zhì)量數(shù)較大的核裂變?yōu)橘|(zhì)量中等的核，屬于重核裂變，核反應(yīng)方程Un→XeSr+5n屬于裂變，是原子彈裂變反應(yīng)原理，故C錯誤；
D、核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，故D錯誤；
E、光電效應(yīng)實驗中，與入射光的強度無關(guān)，光電子的最大初動能只隨入射光的頻率的增大而增大，故E錯誤；
故選：AB。
5．（宿遷期末）下列說法正確的有（ ）
A．圖1可以看出隨著溫度的升高黑體輻射的強度的極大值向波長較長的方向移動
B．圖2電子的干涉圖象說明物質(zhì)波是一種概率波
C．圖3鏈式反應(yīng)的示意圖，鈾塊的體積足夠大反應(yīng)才能一代一代繼續(xù)下去
D．圖4核電反應(yīng)堆示意圖，控制棒插入深一些，讓它吸多中子，反應(yīng)速率會慢一些
【分析】A、根據(jù)黑體輻射的規(guī)律進行判斷；
B、物質(zhì)波是一種概率，電子的干涉圖象說明物質(zhì)波也是一種概率；
C、核反應(yīng)中能夠發(fā)生鏈式反應(yīng)的鈾塊的最小體積叫做它的臨界體積；
D、控制棒插入深一些，讓它吸多中子，參加核反應(yīng)的中子數(shù)減少，反應(yīng)速率會慢一些；
【解答】解：A、圖1可以看出隨著溫度的升高黑體輻射的強度的極大值向波長較短的方向移動，故A錯誤；
B、物質(zhì)波也就是德布羅意波，指粒子在空間中某點某時刻可能出現(xiàn)的幾率符合一定的概率函數(shù)規(guī)律，圖2電子的干涉圖象說明物質(zhì)波是一種概率波，故B正確；
C、重核裂變時用中子轟擊重核，產(chǎn)生多個中子，中子又會撞擊重核，產(chǎn)生更多的中子，使裂變不斷進行下去，這就是鏈式反應(yīng)。能夠發(fā)生鏈式反應(yīng)的鈾塊的最小體積叫做它的臨界體積。圖3鏈式反應(yīng)的示意圖，鈾塊的體積足夠大反應(yīng)才能一代一代繼續(xù)下去，故C正確；
D、根據(jù)核反應(yīng)堆，控制棒的作用可知，圖4核電反應(yīng)堆示意圖，控制棒插入深一些，讓它吸多中子，中子數(shù)減少，反應(yīng)速率會慢一些，故D正確；
故選：BCD。
6．（南崗區(qū)校級期末）下列的若干敘述中，正確的是（ ）
A．一個中子和質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)，生成一個氘核，該反應(yīng)放出的能量為Q，則比結(jié)合能為Q
B．一塊純凈的放射性元素的礦石，經(jīng)過一個半衰期以后，它的總質(zhì)量僅剩下一半
C．對于同種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時，逸出光電子的最大初動能 Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系
D．氫原子的核外電子，在由離核較遠的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道的過程中，放出光子，電子動能增加，原子的電勢能減小
E．由不同元素對α粒子散射的實驗數(shù)據(jù)可以確定各種元素原子核的電荷量Q和估算原子核的半徑大小
【分析】A、核反應(yīng)過程中，質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒，據(jù)此寫出核反應(yīng)方程式；核反應(yīng)釋放出的能量與核子數(shù)之比是結(jié)合能；
B、經(jīng)過一個半衰期以后，有一半質(zhì)量發(fā)生衰變；
C、根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ek＝hγ﹣W，可知，最大初動能 Ek與照射光的頻率的關(guān)系；
D、氫原子的核外電子由離原子核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，原子能量減小，減小的能量以電子的形式輻射出來；
E、原子核的半徑無法直接測量，α粒子散射是估計核半徑的最簡單方法．
【解答】解：A、一個中子和質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)，生成一個氘核，由質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程式為：→，氘核的比結(jié)合能為：，A錯誤；
B、經(jīng)過一個半衰期以后，有一半的質(zhì)量發(fā)生衰變，產(chǎn)生新核，經(jīng)過一個半衰期以后它的總質(zhì)量大于原來的一半，B錯誤；
C、根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ek＝hγ﹣W，可知，逸出光電子的最大初動能 Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系，C正確；
D、從距核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道過程中，能級減小，總能量減小，根據(jù)知，電子的動能增加。D正確；
E、α粒子散射類似于碰撞，根據(jù)動量守恒定律和庫侖定律等規(guī)律可以用來確定原子核電荷量和估算原子核半徑。故根據(jù)α粒子散射實驗數(shù)據(jù)可以用來確定原子核電荷量和估算原子核半徑，E正確；
故選：CDE。
7．（煙臺校級月考）霧霾現(xiàn)象的危害正侵害著我們的健康和生活，使人們都意識到了治理霧霾的重要性，這也是在兩會上的一個熱點議題．而核能基本無二氧化碳排放，環(huán)保、高效，是優(yōu)勢較大的新能源．關(guān)于核電站以下說法正確的是（ ）
A．現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來自于重核裂變放出的能量
B．要使鏈式反應(yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積應(yīng)大于它的臨界體積
C．鏈式反應(yīng)中，重核裂變時放出的可以使裂變不斷進行下去的粒子是電子
D．反應(yīng)后的核廢料需要進一步處理
E．原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律
【分析】原子彈及核電站都是利用了原子核的裂變釋放能量，只不過原子彈對于裂變的速度不加控制，而核電站是控制裂變的速度讓能量得以緩慢釋放．
【解答】解：A、現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來自于重核裂變放出的能量，選項A正確；
B、鈾核裂變過程中能夠發(fā)生鏈式反應(yīng)的條件之一，是它的體積不能小于其臨界體積，不是體積應(yīng)大于它的臨界體積，選項B錯誤；
C、重核的裂變中，鈾235需要吸收一個慢中子后才可以發(fā)生裂變，所以重核裂變時放出的可使裂變不斷進行下去的粒子是中子，選項C錯誤；
D、反應(yīng)后的核廢料還具有放射性，還需要進一步處理，選項D正確；
E、原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質(zhì)量數(shù)守恒的規(guī)律，選項E錯誤；
故選：AD。
三．計算題（共2小題）
8．（沙坡頭區(qū)校級月考）靜止在勻強磁場中的一個 B核俘獲了一個速度為v＝7.3×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，生成α粒子與一個新核．測得α粒子的速度為2×104m/s，方向與反應(yīng)前中子運動的方向相同，且與磁感線方向垂直．求：
（1）寫出核反應(yīng)方程．
（2）新核的速度．
（3）求α粒子與新核軌道半徑之比．
（4）求α粒子與新核旋轉(zhuǎn)周期之比．
【分析】（1）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程．
（2）根據(jù)動量守恒，得出新核的速度．
（3）根據(jù)粒子在磁場中的半徑公式，結(jié)合質(zhì)量、電量、速度之比求出軌道半徑之比．
（3）根據(jù)粒子在磁場中的周期公式，結(jié)合質(zhì)量、電量之比求出周期之比．
【解答】解：（1）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為：→．
（2）核反應(yīng)過程中，動量守恒，規(guī)定中子速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒得，
mnv＝mαvα+mLivLi，
代入數(shù)據(jù)有：1×7.3×104＝4×2×104+7×vLi，
則新核的速度vLi＝﹣1×103m/s，負號表示方向與中子方向相反．
（3）根據(jù)qvB得，r，
α粒子和新核的質(zhì)量之比為4：7，速度之比為20：1，電量之比為2：3，則半徑之比為120：7．
（4）根據(jù)T得，周期T，
α粒子和新核的質(zhì)量之比為4：7，電量之比為2：3，則周期之比為6：7．
答：（1）核反應(yīng)方程為：→．
（2）新核的速度為1×103m/s，方向與中子速度方向相反．
（3）α粒子與新核軌道半徑之比為120：7．
（4）求α粒子與新核旋轉(zhuǎn)周期之比為6：7．
9．（三亞校級模擬）已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，氦核的質(zhì)量為3.0150u．
（1）寫出兩個氘核聚變成氦核的核反應(yīng)方程；
（2）計算上述核反應(yīng)中釋放的核能；
（3）若兩氘核以相等的動能E做對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能（設(shè)為△Ε）全部轉(zhuǎn)化為機械能，中子的質(zhì)量設(shè)為m． 求：反應(yīng)中生成的氦核和中子的動能各是多少？（用本小題中的物理符號表示結(jié)果）
【分析】根據(jù)核反應(yīng)過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒求出新核的質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)從而確定新核，并最終寫出核反應(yīng)方程式．要計算釋放的核能，就必須知道核反應(yīng)虧損的質(zhì)量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程△E＝△mC2即可求出核反應(yīng)釋放的能量
【解答】解：（1）核反應(yīng)方程：H→Hen
（2）由題給條件可求出質(zhì)量虧損為：△m＝2.0136u×2﹣（3.0150+1.0087）u＝0.0035u
所以釋放的核能為△E＝△mc2＝931.5×0.0035MeV＝3.26 MeV
（3）由動量守恒及能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，
得0＝0＝3mvα﹣mvH
2E+△E＝EKα+EKH
得，EKH
聯(lián)立方程解得組，可得：Ekα EKH＝
答：1）兩個氘核聚變成氦核的核反應(yīng)方程為：H→Hen
（2）核反應(yīng)中釋放的核能為3.26 MeV；
（3）中生成的氦核和中子的動能各是，
四．解答題（共3小題）
10．（和平區(qū)校級期末）一個靜止的氮核（）俘獲一個中子生成復核A，中子的入射速度為2.3×107m/s，此后A又衰變成兩個新核C、B，設(shè)B、C的速度方向與中子的速度方向相同，B的質(zhì)量數(shù)為11，速度為1.0×106m/s，B、C在同一勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑比為rB：rC＝11：30，此過程無光子產(chǎn)生．求：
（1）C核的速度大?。?br>（2）寫出核反應(yīng)方程式．
【分析】根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒確定C為何種粒子，根據(jù)動量守恒定律求出C核的速度大小，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒寫核反應(yīng)方程．
【解答】解：（1）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，B、C電荷數(shù)之和為，7，因為B的質(zhì)量是中子的11倍，則B的質(zhì)量數(shù)為11，則C的質(zhì)量數(shù)為4，所以C為α粒子．根據(jù)動量守恒得：
mnvn＝mBvB+mcvc
代入數(shù)據(jù)：1×2.3×107＝11×106+4vc
解得：vc＝3×106m/s．
（2）根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知：

答：（1）C核的速度大小3×106 m/s
（2），
11．（鞍山期末）太陽向空間輻射太陽能的功率大約為3.8×1026W，太陽的質(zhì)量為2.0×1030Kg．太陽內(nèi)部不斷發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€氦核的反應(yīng)，這個核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽能源，試求：（mp＝1.007 3u，mHe＝4.001 5u，me＝0.000 55u，1u的質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5MeV）
（1）寫出這個核反應(yīng)的核反應(yīng)方程。
（2）這一核反應(yīng)釋放出多少能量？
（3）太陽每秒鐘減少的質(zhì)量為多少？
【分析】（1）根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，即可求解；
（2）根據(jù)質(zhì)能方程求出釋放能量，即可求解；
（3）根據(jù)功率能量之間關(guān)系，求解即可。
【解答】解：（1）核反應(yīng)方程式為：
4→
（2）該核反應(yīng)中放出的結(jié)合能為：
△E＝（4mp﹣mHe﹣2me）c2
代入數(shù)據(jù)解得：
△E≈24.8 MeV≈3.97×10﹣12 J
（3）太陽每秒減少的質(zhì)量為：
△m
代入數(shù)據(jù)解得：
△m≈4.2×109 kg
答：（1）寫出這個核反應(yīng)方程：4→；
（2）這一核反應(yīng)釋放出的能量有3.97×10﹣12 J；
（3）太陽質(zhì)量每秒將減少4.2×109 kg。
12．（2010秋?平?jīng)鲂＜壴驴迹┮粋€質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核，同時輻射一個γ光子．已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c．寫出核反應(yīng)方程并求該光子的波長．
【分析】解答本題需要掌握：核反應(yīng)方程要遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒；聚變反應(yīng)后質(zhì)量減小，放出能量；正確利用質(zhì)能方程求釋放的能量；掌握光子能量、頻率、波長、光速之間關(guān)系．
【解答】解：根據(jù)核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，則有：
Hn→H；
聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損：
△m＝（m1+m2）﹣m3；
聚變反應(yīng)中虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量以光子的形式放出，故光子能量為：
E＝（m1+m2﹣m3）c2；
根據(jù)E（m1+m2﹣m3）c2，得光子的波長為：
λ；
答：核反應(yīng)方程為：Hn→H；該光子的波長為．

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