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科目: 來源: 題型:

蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站曾發(fā)生核泄漏,使居住在附近的人都遭受到了不同程度的影響,在核泄漏后,該地區(qū)存在著各種不同的放射性射線.假設其中有一種是由鈾核衰變成,并釋放一種粒子產生的.

(1)寫出衰變?yōu)殁Q的方程式;

(2)已知鈾核質量為3.853 131×10-25 kg,釷核質量為3.786 567×10-25 kg,α粒子質量為6.646 72×10-27 kg,求衰變釋放的能量.

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一個鈾235核俘獲一個速度為1.00×104 m/s的中子后,裂變?yōu)閮蓚新核,同時放出兩個中子.其中一個中子的速度為8.69×106 m/s,方向與原中子的方向相同;另一個中子的速度為8.68×106 m/s,方向與原中子的方向相反,兩個新核中有一個是.今讓這兩個新核垂直進入同一勻強磁場.它們在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑之比多大?周期之比多大?

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在原子反應堆中,用石墨(碳)作減速劑使快中子變成慢中子,已知碳核的質量是中子質量的12倍.假設中子與碳核的碰撞是彈性的(即碰撞中不損失動能),而且碰撞前碳核是靜止的,試求:

(1)設碰撞前中子的動能為E0,經過一次碰撞后,中子的動能損失;

(2)至少經過多少次碰撞,中子的動能才能小于10-6E0(lg13=1.114,lg11=1.041)?

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1999年10月日本的一家核電站發(fā)生了核泄露事件,對附近的環(huán)境造成了很大的危害.核泄露直接導致嚴重的環(huán)境污染,其產生的射線具有非常大的危害性,能夠使動植物體內的細胞發(fā)生癌變,致使生物死亡.根據以上材料回答以下問題:

    核電站的發(fā)電原理是通過核裂變產生巨大的能量,完成下面鈾核裂變可能的一個反應方程+____________,并計算1 kg鈾核裂變放出的能量是____________kJ?(結果保留兩位有效數(shù)字,235U、141Ba、92Kr和中子的質量分別為235.049 3 u,140.913 9 u,91.897 3 u,1.008 7 u,1 u=1.66×10-27 kg).

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某些放射性化學元素在一定條件下發(fā)生衰變,產生一個新核以及一個質量較小的粒子,同時放出能量,當一個鐳(226Ra)發(fā)生衰變時,產生了一個α粒子以及一個氡(222Rn)的核,過程如下:

    若已知衰變時釋放的能量(即粒子與核的動能之和)為4.87 MeV,求α粒子的動能.

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一靜止的核轉變?yōu)?SUB>核時放出一個α粒子,已知232U、228Th和α粒子的原子量分別為M0、M1、M2,求放出的α粒子的初動能.

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在所有能源中,核能具有能量密度大,地區(qū)適應性強的優(yōu)勢,在核電站中,核反應堆釋放的核能被轉化為電能.核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應,釋放出大量核能.

(1)核反應方程式是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種,為中子,X為待求粒子,a為X的個數(shù),則X為___________,a=__________.以mU、mBa、mKr分別表示、核的質量,mn、mp分別表示中子、質子的質量,c為光在真空中傳播的速度,則在上述核反應過程中放出的核能ΔE=_____________.

(2)有一座發(fā)電能力為P=1.00×106 kW的核電站,核能轉化為電能的效率μ=40%.假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應,已知每次核反應過程放出的核能ΔE=2.78×10-11 J,核的質量mU=390×10-27 kg,求每年(1年=3.15×107 s)消耗的的質量.

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在原子反應堆中抽動液態(tài)金屬或在醫(yī)療器械中抽動血液等導電液體時,由于不允許傳動的機械部分與這些液體相接觸,常使用一種電磁泵,如圖19-6-5所示為這種電磁泵的結構.導管放在磁場中,當電流通過導電液體時,這種液體即被驅動.如果導管中截面面積為ωh,磁場的寬度為L,磁感應強度為B,液體穿過磁場區(qū)域的電流為I,求驅動力造成的壓強差為多少?

19-6-5

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裂變反應是目前核能利用中常用的反應,以原子核為燃料的反應堆中,俘獲一個慢中子后發(fā)生裂變反應可以有多種方式,其中一種方式可表示為:

235.043 9   1.008 7     138.917 8  93.915 4

    反應方程下方的數(shù)字是中子及有關原子核靜止時的質量(以原子核質量u為單位),已知1 u的質量對應的能量為9.3×102 MeV,求放出的能量.

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受中子轟擊時會發(fā)生裂變,產生,同時放出200 MeV的能量.現(xiàn)要建設發(fā)電功率是5×105 kW的核電站,由鈾235作為原子鍋爐的燃料.假設核裂變釋放的能量全部被用來發(fā)電,那么一天需純鈾235的質量為多大?(阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023個/mol)

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