铀核裂变的产物可能有多种情况,其中一种核反应方程为_92U_0n→$_5$6Ba_XKr+_0n+△E,△E表示核反应释放的能量并且△E=201MeV,则核反应方程中X、Y的值和核反应发生的质量亏损△m为( )
分析:
核反应过程中,质量数与核电荷数守恒,由质量数和核电荷数守恒可以求出x、y;由质能方程可以求出质量亏损.
解答:
解:由核电荷数守恒可知,X=36,由质量数守恒可知,Y=3,
由质能方程得:△m=$\frac {△E}{c}$=$\frac {201×10_×1.6×10}{(3×10_)}$=3.57×10_Kg;
故选C.
点评:
写核反应方程式时要注意:核反应过程中,质量数与核电荷数守恒;应用质能方程即可求出质量亏损.
(多选)一个_92U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为_92U+_0n→X+$_3$8Sr+2_0n,则下列说法正确的是( )
分析:
在核反应过程中,质量数和电荷数守恒,据此求出X的核电荷数与质量数;
在裂变过程中,质量数守恒,由于存在质量亏损,质量并不守恒.
解答:
解:A、设X的原子核中含有x个质子,质量数为y,根据电荷数和质量数守恒有:92=x+38,235+1=y+94+2,解得x=54,y=140,所以X的中子数为:y-x=86,故A正确;
B、根据A选项的论述可知X含义质量数为140,即核子数为140,故B错误;
C、裂变反应过程中质量数守恒,质量数不会增加,裂变过程存在质量有亏损,质量不守恒,故C错误;
D、因为裂变释放能量,出现质量亏损,所以裂变后的总质量减少,故D正确.
故选:AD.
点评:
裂变和聚变是在原子物理中学习的两种重要反应,要明确它们的特点以及应用,熟练应用质量数和电荷数守恒解答有关问题.要知道质量数守恒与质量守恒不是一回事.
(多选)下列说法正确的是( )
分析:
卢瑟福通过α粒子散射实验得出原子的核式结构模型;根据电荷数守恒、质量数守恒确定质量数和电荷数的变化,抓住β衰变质量数不变,得出α、β衰变的次数.波尔理论不能解释所有原子光谱的实验规律.结合爱因斯坦质能方程比较结合能的大小.
解答:
解:A、卢瑟福通过α粒子散射实验得出原子的核式结构模型,故A错误.
B、铀核(_92U)衰变为铅核($_8$2Pb)的过程中,质量数少32,可知α衰变的次数为8次,经过8次α衰变电荷数少16,但是衰变的过程中电荷数少10,可知发生了6次β衰变,故B正确.
C、玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域,成功地解释了氢原子光谱的实验规律,不能解释所有原子光谱的实验规律,故C错误.
D、衰变后的产物相对于衰变前要稳定,所以铀核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能,故D正确.
故选:BD.
点评:
本题考查了衰变的实质、玻尔理论、α粒子散射实验等基础知识点,关键要熟悉教材,牢记这些基础知识点.
(多选)下列说法正确的是( )
分析:
α衰变的实质是原来的核放出一个α粒子;β衰变的实质是一个中子转化为一个电子和一个质子;γ射线是能量很高的电磁波;核子组成原子核会放出能量,根据爱因斯坦质能方程,存在质量亏损.
解答:
解:A、发生α衰变时,原来的核放出一个α粒子,故新核比原来的原子核中子数少2,故A正确;
B、发生β衰变时,是一个中子转化为一个电子和一个质子,故新核与原来的原子核质量数相等,故B错误;
C、γ射线是能量很高的电磁波,频率高,波长短,具有很强的穿透能力,故C正确;
D、由于质量亏损,任何一个原子核的质量总是小于组成它的所有核子的质量之和,故D正确;
E、重核的平均结合能比中等质量核的小,当其裂变成中等质量的核时会放出核能,故E错误;
故选:ACD
点评:
本题考查原子物理部分的知识,知识点多,难度小,关键是记住相关知识,注意质量亏损的概念和结合能的概念.
(多选)核电站的核能来源于_92U核的裂变,下列说法中正确的是( )
分析:
根据爱因斯坦质能方程,发生核反应过程中发生质量亏损,放出大量的能量,但核反应方程还是会满足质量数和电荷数守恒;半衰期与环境温度无关;反应后的核废料仍然具有放射性,需要进一步处理.
解答:
解:A、反应后的核废料仍然具有放射性,需要进一步处理,故A错误;
B、发生核反应的过程满足电荷数和质量数守恒,有一种可能的裂变的反应方程式为:_92_U+_0_n→$_5$4_Xe+$_3$8_Sr+2_0_n,故B正确;
C、半衰期的大小由原子核内部因素决定,与外部环境无关,即升高温度并不能使半衰期缩短,故C错误;
D、92为U元素的序数,也是质子数;由中子与质子之和质量数可得,中子数:235-92=143.故D正确;
E、根据质能方程与质量亏损可知,_92_U核的裂变时释放出大量能量,产生明显的质量亏损,△E=△m•c_=0.2155×931.5=201MeV,故E正确.
故选:BDE.
点评:
本题综合考查了原子核的衰变,衰变过程满足爱因斯坦质能方程、质量数守恒和电荷数守恒.建造核电站时需要特别注意防止放射线和放射性物质的泄漏,以避免射线对人体的伤害和放射性物质对环境造成放射性污染.