題目列表(包括答案和解析)
2006年,我國自行設(shè)計(jì)并研制的“人造太陽”——托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行獲得重大進(jìn)展,這標(biāo)志著我國已經(jīng)邁入可控?zé)岷朔磻?yīng)領(lǐng)域先進(jìn)國家行列.該反應(yīng)所進(jìn)行的聚變過程是H+H→He+n,反應(yīng)原料氘(H)富存于海水中,而氚(H)是放射性元素,自然界中不存在,但可以通過中子轟擊鋰核(Li)的人工核轉(zhuǎn)變得到.則:
(1)請把下列用中子轟擊鋰核(Li)產(chǎn)生一個氚核(H)和一個新核的人工核轉(zhuǎn)變方程填寫完整;
Li+________→________+H.
(2)在(1)中,每生產(chǎn)1 g的氚同時有多少個Li核實(shí)現(xiàn)了核轉(zhuǎn)變?(阿伏加德羅常數(shù)NA取6.0×1023mol-1)
(3)一個氘核和一個氚核發(fā)生核聚變時,平均每個核子釋放的能量為5.6×10-13 J,求該核聚變過程中的質(zhì)量虧損.
【解析】:(1)Li+n→He+H
(2)因?yàn)? g氚為 mol,根據(jù)核反應(yīng)方程,實(shí)現(xiàn)核轉(zhuǎn)變的Li也為 mol,所以有2.0×1023個Li實(shí)現(xiàn)了核轉(zhuǎn)變.
(3)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE=Δmc2.
核聚變反應(yīng)中有5個核子參加了反應(yīng),所以質(zhì)量虧損為Δm=3.1×10-29 kg.
1934年約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊靜止的Al,發(fā)現(xiàn)了放射性磷P和另一種粒子,并因這一偉大發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎.
(1)寫出這個過程的核反應(yīng)方程式.
(2)若該種粒子以初速度v0與一個靜止的12C核發(fā)生碰撞,但沒有發(fā)生核反應(yīng),該粒子碰后的速度大小為v1,運(yùn)動方向與原運(yùn)動方向相反,求碰撞后12C核的速度.
【解析】:(1)核反應(yīng)方程式為:He+Al―→P+n
(2)設(shè)該種粒子的質(zhì)量為m,則12C核的質(zhì)量為12m.由動量守恒定律可得:mv0=m(-v1)+12mv2
解得:v2=
則碰撞后該種粒子運(yùn)動方向與原粒子運(yùn)動方向相同.
1934年約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊靜止的Al,發(fā)現(xiàn)了放射性磷P和另一種粒子,并因這一偉大發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎.
(1)寫出這個過程的核反應(yīng)方程式.
(2)若該種粒子以初速度v0與一個靜止的12C核發(fā)生碰撞,但沒有發(fā)生核反應(yīng),該粒子碰后的速度大小為v1,運(yùn)動方向與原運(yùn)動方向相反,求碰撞后12C核的速度.
【解析】:(1)核反應(yīng)方程式為:He+Al―→P+n
(2)設(shè)該種粒子的質(zhì)量為m,則12C核的質(zhì)量為12m.由動量守恒定律可得:mv0=m(-v1)+12mv2
解得:v2=
則碰撞后該種粒子運(yùn)動方向與原粒子運(yùn)動方向相同.
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的He(氦3).它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂,其參與的一種核聚變反應(yīng)的方程式為He+He―→2H+He.關(guān)于He聚變下列表述正確的是
( )
A.聚變反應(yīng)不會釋放能量
B.聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核
C.聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損
D.目前核電站都采用He聚變反應(yīng)發(fā)電
【解析】:輕核聚變而生成質(zhì)量較大(中等)的新核.故B正確.
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的He(氦3).它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂希鋮⑴c的一種核聚變反應(yīng)的方程式為He+He―→2H+He.關(guān)于He聚變下列表述正確的是
( )
A.聚變反應(yīng)不會釋放能量
B.聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核
C.聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損
D.目前核電站都采用He聚變反應(yīng)發(fā)電
【解析】:輕核聚變而生成質(zhì)量較大(中等)的新核.故B正確.
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