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    人类对核能的利用主要来源于核裂变和核聚变，被称为“人造太阳”的核聚变反应方程是
     
    2
    1
    H+
     
    3
    1
    H→
     
    4
    2
    H+X    ；其中粒子x的符号是
     
    1
    0
    n
     
    1
    0
    n
    ．已知
     
    2
    1
    H    的质量是m1；
     
    3
    1
    H    的质量是m2，
     
    4
    2
    He    的质量是m3，x的质量是m4，光速是C，则发生一次上述聚变反应所释放的核能表达式为△E=
    （m1+m2-m3-m4）c2
    （m1+m2-m3-m4）c2
    ．核裂变反应方程为；
     
    235
    92
    U+
     
    1
    0
    n→
     
    94
    38
    Sr+2
     
    1
    0
    n+X    ，x原子核中含有
    86
    86
    个中子．
    分析：核反应过程中质量数与核电荷数守恒；
    根据题意求出质量亏损，然后由质能方程求出释放的核能．
    解答：解：由质量数与核电荷数守恒可知，X的质量数为1，核电荷数为0，则该粒子是：
     
    1
    0
    n；
    核反应过程中，质量亏损为△m=m1+m2-m3-m4，释放的核能为E=△mc2=（m1+m2-m3-m4）c2；
    由质量数守恒与核电荷数守恒可知：
     
    235
    92
    U+
     
    1
    0
    n→
     
    94
    38
    Sr+2
     
    1
    0
    n+X    中的X核电荷数为92-38=54，
    质量数为235+1-94-2×1=140，则X的中子数为140-54=86；
    故答案为：
     
    1
    0
    n；（m1+m2-m3-m4）c2；86．
    点评：本题考查了判断核反应的生成物、求核反应释放的能量、求中子数等问题，应用质量数与核电荷数守恒、质能方程即可正确解题．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?兰州模拟）福岛核电站泄漏事故引起了人们对核安全更多的关注，如何更安全的利用核能成为人类迫切需要解决的问题．目前人们获取核能主要有两条途径：重核裂变和轻核聚变，其中核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富．已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2，
     
    3
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    He的质量为m3，质子的质量为m4，则下列说法中正确的是 （　　）

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    科目：高中物理 来源：2014届河北省保定市高二下学期第三次月考物理试卷（解析版） 题型：选择题

    福岛核电站泄漏事故引起了人们对核安全更多的关注，如何更安全的利用核能成为人类迫切需要解决的问题。目前人们获取核能主要有两条途径：重核裂变和轻核聚变，其中核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富。已知氘核的m1，中子的质量为m2， He的质量为m3，质子的质量为m4，则下列说法中正确的是

    A．两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是中子

    B．两个氘核聚变成一个He所释放的核能为(2m1－m3－m4)c2

    C．福岛核电站是采用聚变释放能量的

    D．与现行的核反应堆放能相比，受控核聚变不产生具有放射性的废物

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    随着科学技术的进步和生产力的发展，能源构成也在不断地发生变化。图7反映了能源消费构成的变化。请完成31～36题。

    图7

    31.大约在　　　世纪　　　年代以后，人类利用化石能源（煤炭、石油、天然气）的比重超过了生物能源。造成这种变化的历史条件是：　　　　　　　　　　　　　　　。

    32.据测算，我国工业产品能源、原材料的消耗占企业生产成本的75%左右，如果能降低1个百分点，就能取得100多亿元的效益。我国应采取哪些措施降低能耗？

    33.在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。

    （1）核反应方程式U+n→Ba+Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为　　　，a=　　　。以m U、m B a、m K r分别表示U、Ba、Kr核的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE=　　　。

    （2）有一座发电能力为P=1.00×106 kW的核电站，核能转化为电能的效率η=40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题（1）中的核反应，已知每次核反应过程放出的核能ΔE=2.78×10－11 J，U核的质量mU=390×10－27 kg。求每年（1年=3.15×107 s）消耗的U的质量。

    34.自然界中的铀和钴都有同位素。

    （1）铀主要以三种同位素的形式存在，三种同位素的原子百分含量分别为U 0.005%、U 0.72%、U 99.27%。请列出计算U元素近似原子量的计算式（不必算出具体数值）：　　　。

    （2）放射性同位素60Co能够产生γ射线。高速运动的γ射线作用于DNA，能够产生氢键断裂、碱基替换等效应，从而有可能诱发生物产生　　　，使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种。此外用γ射线照射过的食品有利于贮藏，这是因为γ射线能　   　、　  　。在进行照射生物或食品的操作时，需要注意人体防护。操作完毕后，人体　　　（可以、不可以）直接触摸射线处理过的材料。

    35.中国发展核武器对世界政治军事格局产生了深远影响。请回答。

    （1）根据下表资料分析我国核试验的特点。

        比较项目

    国别

    首次核试

    验年代

    试验

    次数

    备 注

    美国

    1945

    1032

     

    苏（俄）

    1949

    715

     

    英国

    1952

    45

    不包括1962年以后与美国共同试验之次数

    法国

    1960

    210

     

    中国

    1964

    45

     

    （2）结合所学知识说明我国核试验的目的。

    （3）我国在核武器使用问题上坚持的原则是什么？这一原则所依据的我国外交政策的基本点是什么？

    36.我们应如何辩证地看待人类对核资源的利用？

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    随着科学技术的进步和生产力的发展，能源构成也在不断地发生变化。图4反映了能源消费构成的变化。请完成31～36题：

    图4

    31.大约在　　　世纪　　　年代以后，人类利用化石能源（煤炭、石油、天然气）的比重超过了生物能源。造成这种变化的历史条件是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

    32.据测算，我国工业产品能源、原材料的消耗占企业生产成本的75%左右，如果能降低1个百分点，就能取得100多亿元的效益。我国应采取哪些措施降低能耗？

    33.在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。

    （1）核反应方程式U+n→Ba+Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为　　　，a =　　　。以,m U、m B a、m K r分别表示U、Ba、Kr核的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE=　                 　　。

    （2）有一座发电能力为P=1.00×106kW的核电站，核能转化为电能的效率η=40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题（1）中的核反应，已知每次核反应过程放出的核能ΔE=2.78×10－11 J，U核的质量mU=390×10－27 kg。求每年（1年=3.15×107 s）消耗的U的质量。

    34.自然界中的铀和钴都有同位素。

    （1）铀主要以三种同位素的形式存在，三种同位素的原子百分含量分别为U 0.005%、U 0.72%、U 99.275%。请列出计算U元素近似原子量的计算式（不必算出具体数值）：　　      。

    （2）放射性同位素60Co能够产生γ射线。高速运动的γ射线作用于DNA，能够产生氢键断裂、碱基替换等效应，从而有可能诱发生物产生    　　　，使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种。此外用γ射线照射过的食品有利于贮藏，这是因为γ射线能　　　、　　　。在进行照射生物或食品的操作时，需要注意人体防护。操作完毕后，人体　　　（可以、不可以）直接触摸射线处理过的材料。

    35.中国发展核武器对世界政治军事格局产生了深远影响。请回答：

       （1）根据下表资料分析我国核试验的特点。

         比较项目　　　　　　　

    　　　　　

    国　别

    首次核试验年代

    试验次数

    备  注

    美国

    1945

    1032

     

    苏（俄）

    1949

    715

     

    英国

    1952

    45

    不包括1962年以后与美国共同试验之次数

    法国

    1960

    210

     

    中国

    1964

    45

     

      （2）结合所学知识说明我国核试验的目的。

      （3）我国在核武器使用问题上坚持的原则是什么？这一原则所依据的我国外交政策的基本点是什么？

    36.我们应如何辩证地看待人类对核资源的利用？

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