2019-2020学年粤教版选修3-5 4.5 裂变和聚变 作业
2019-2020学年粤教版选修3-5 4.5 裂变和聚变 作业第3页

  核的聚变,故应选B、D.

  9.据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称"人造太阳")已完成了首次工程调试.下列关于"人造太阳"的说法正确的是(  )

  A."人造太阳"的核反应方程是H+H→He+n

  B."人造太阳"的核反应方程是U+n→Ba+Kr+3n

  C."人造太阳"释放的能量大小的计算公式是ΔE=Δmc2

  D."人造太阳"核能大小的计算公式是E=mc2

  解析:选AC."人造太阳"发生的是氢核聚变,所以核反应方程式为H+H→He+n,而B选项中的核反应是核裂变,故错误;"人造太阳"释放的能量大小的计算公式是ΔE=Δmc2,而核能大小的计算公式为E=mc2,D错误,故选项A、C正确.

  二、非选择题

  10.氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量,该反应方程为:H+H→He+x,式中x是某种粒子.已知:H、H、He和粒子x的质量分别为2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u;1 u=931.5 MeV/c2,c是真空中的光速.由上述反应方程和数据可知,粒子x是______________,该反应释放出的能量为__________MeV(结果保留3位有效数字).

  解析:由H+H→He+x,结合电荷数守恒和质量数守恒,x为n.

  由质能方程:ΔE=Δmc2,其中Δm=2.014 1 u+3.016 1 u-4.002 6 u-1.008 7 u

  解得:ΔE=17.6 MeV.

  答案:n(或中子) 17.6

  11.氘核和氚核聚变时的核反应方程为H+H→He+n.已知H的平均结合能是2.78 MeV,H的平均结合能是1.09 MeV,He的平均结合能是7.03 MeV,试计算该核反应释放的能量.

  解析:聚变反应前氘核和氚核的总结合能

  E1=(1.09×2+2.78×3) MeV=10.52 MeV

  反应后生成的氦核的结合能

  E2=7.03×4 MeV=28.12 MeV

  所以聚变过程释放出的能量

  ΔE=E2-E1=(28.12-10.52) MeV=17.6 MeV.

答案:17.6 MeV