一个中子和一个质子结合成氘核时要放出2.22 MeV的能量，这些能量以γ光子的形式辐射出来.这一过程的核反应方程是_________，质量亏损为______kg - 高中物理试题 - 超级试练试题库

一个中子和一个质子结合成氘核时要放出2.22 MeV的能量，这些能量以γ光子的形式辐射出来.这一过程的核反应方程是___，质量亏损为kg

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一个中子和一个质子结合成氘核时要放出2.22 MeV的能量，这些能量以γ光子的形式辐射出来.这一过程的核反应方程是_________，质量亏损为______kg,此光子的波长为______m.

答案

→

+γ 4×10^-30 5.6×10^-13

解析

本题考查核反应方程及质量亏损.
方程为

→

+γ
由ΔE=Δmc²得Δm=

=4×10^-30 kg
由ΔE=h得λ=

=5.6×10^-13 m.

举一反三

如图所示，有界的匀强磁场磁感应强度为B="0.50" T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界.在磁场中A处放一个放射源，内装

（镭），

放出某种射线后衰变成（氡）.试写出

衰变的方程.若A距磁场的左边界MN的距离OA="1.0" m时，放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器位置距经过OA的直线1.0 m.由此可以推断出一个静止镭核

衰变时放出的能量是多少？保留两位有效数字.（取1 ｕ=1.6×10^-27 kg，电子电量e=1.6×10^-19 C）

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太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和

、

等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是

释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的

核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和

核组成。
（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R＝6.4×10⁶m，地球质量m＝6.0×10²⁴ kg，日地中心的距离r＝1.5×10¹¹ m，地球表面处的重力加速度g＝10 m/s²，1年约为3.2×10⁷秒，试估算目前太阳的质量M。
（2）已知质子质量m_p＝1.6726×10^－²⁷ kg，

质量m_α＝6.6458×10^－²⁷ kg，电子质量m_e＝0.9×10^－³⁰ kg，光速c＝3×10⁸ m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。
（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×10³ W/m²。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）

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随着社会经济的发展，迫切需要大量的能源。因此，核能的应用作为第三次技术革命的标志之一，受到了人们的普遍重视．
（1）核电站中要用核反应堆使重核裂变，将释放出的巨大能量转化为电能．
①完成下列核反应方程式：

＋

Zr＋3

＋8

＋反中微子（反中微子的质量数和核电荷数均为零）
②核裂变反应和化学反应有一些不同点，如：
a：对单位质量的物质而言，核裂变反应的能量远远大于化学反应释放的能量；
b：同一元素的不同同位素，它们的化学性质是相同的，但它们的核反应性质是不同的；
C：_________________________________________________________．
③核电站热量传递的循环系统中应用了钠钾合金作为传热介质，试根据钠钾合金的性质说明这一应用的两点理由：
a．______________________________________________；
b．___________________________________________________．
（2）依据上述核反应计算：
①lkg铀235全部裂变产生多少千焦的能量?
（已知：

核的质量为235.0439u，中子（n）质量为1.0087u，钕（Nd）核的质量为 142.9098u，锆（Zr）核的质量为89.9047u，1u＝1.6606×10^－²⁷kg．）
（3）核反应除释放巨大的能量外，还可以用来生产各种放射性同位素，请举例说明放射性同位素在医疗和工业上的应用：①_____________________________________________； ②_____________________________________________ ．

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由于铀235具有俘获慢中子而发生裂变的特点，但裂变时产生的中子速度很大，不易被铀235俘获而诱发新的裂变，所以在核反应堆中常用石墨作减速荆，当快中子与石墨原子核经过若干次弹性碰撞后变会变为慢中子．设每次碰撞前石墨的原子核都处于静止状态，一个具有初动能E₀的中子，去正面弹性碰撞质量是中子质量的k倍的石墨原子核，试问：
(1)第一次碰撞后，中子的动能是多少？
(2)第n次碰撞后，中子的动能是多少？

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核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源.近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站.一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦，并释放一个中子.若已知氘原子的质量为

，氚原子的质量为

，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，

.
小题1:写出氘和氚聚合的反应方程.
小题2:试计算这个核反应释放出来的能量.
小题3:若建一座功率为

的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？
（一年按

计算，光速

，结果取二位有效数字）

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